海軍用途向け 5456 H116 アルミニウム プレート: 特性、組成および溶接方法

5456 は一般的な造船用途で使用されるアルミニウム-マグネシウム-マンガン族の中で最も高い-マグネシウムのメンバーであり、H116 は海洋用途向けに特別に作成された質別です。この焼き戻しのプレートは、汎用 ASTM B209/B209M シートおよびプレート仕様ではなく、ASTM B928/B928M に基づいて供給されています。{8}その違いは管理上のものではありません。H116 は、通常の H32 材料が実施していない必須の腐食試験を実施します。{8}}造船設計者、船級測量士、製造工場の場合、仕様ルートによって、各ヒートにどのような試験証明書を添付する必要があるかが決まります。

H116 の気質が実際に求めるもの

H116 は、制御された歪み硬化と、粒界に連続ベータ相 (Al3Mg2) を形成させるのではなく、マグネシウムを固溶体に保つ安定化熱処理を組み合わせています。ベータ析出は鋭敏化の原因です。合金は、引張特性が変化しないにもかかわらず、粒界攻撃や剥離に対する耐性を失います。焼き戻しは単一の冷間圧延スケジュールではなく結果によって定義されるため、工場は完成品が以下の腐食試験に合格した後にのみ H116 プレートをリリースします。-

登録成分制限

これらは、ANSI H35.1 に準拠した登録された制限であり、海洋プレート仕様で再現されています。より狭い内部範囲を引用するサプライヤーは、分析証明書に標準限界値を引用する必要があります。

機械的特性の要件

0.500 インチを超える厚さのブラケットでは、引張最小値がわずかに低くなります。管理表は、発注書に記載されている版の ASTM B928 の表です。特性には方向性があるため、引張試験片は通常長手方向で採取され、厚板の長い横方向には別のセットが必要になる場合があります。-

海水供給における腐食挙動

この合金は、新たに切断または摩耗した表面で保護酸化物が即座に再形成されるため、均一な海水の攻撃によく耐えます。実際のリスクは異なります。隙間攻撃は、停滞した海水を捕捉するガスケット、スケール、または溶接スパッタの下で発生する可能性があり、5456 が断熱材なしで炭素鋼、ステンレスシャフト、または青銅継手に湿った状態で結合されている場合はどこでもガルバニック攻撃が発生します。 5456 構造が過剰に保護されないように、陰極防食システムを配置する必要があります。-継続的な使用温度は約 65 ℃ (150 °F) 未満に保つ必要があります。その範囲を超えると、ベータ相がより急速に形成され、H116 焼き戻しによる腐食増加が徐々に失われます。

海軍プレートの製作メモ

溶接は通常、AWS A5.10 に従って ER5556 または ER5183 フィラーを使用した MIG または TIG によって行われ、継手の設計はアルミニウム構造溶接コード AWS D1.2 に従います。 5XXX アークは溶接池内のマグネシウムを希釈するため、フィラーの選択は重要です。マグネシウム含有量の高い-フィラーは溶接金属の強度を回復します-。入熱は、溶接部の両側の柔らかく軽く回復した領域を制限するように制御する必要があります。この合金族には析出硬化されていないため、溶接後の熱処理はありません。そのため、製造者は溶接後の強度分布を受け入れ、それに応じて設計する必要があります。- H116 での成形は、焼きなまし O 調質よりも制限されます。きつめの冷間曲げには十分な半径が必要であり、柔らかい調質での事前曲げとそれに続く制御された作業が一般的な代替手段です。-切断の場合は、ウォータージェットまたは CNC 加工によりきれいなエッジが得られます。火炎切断は厚い海洋プレートには適しておらず、プラズマ切断では溶接前にドレッシングする必要がある再鋳造層が残ります。

5456-H116プレートが使用される場所

典型的な用途は、巡視船、乗組員ボートおよび作業船の船体シェルのメッキおよび寸法、甲板および天候甲板のメッキ、隔壁シート、補強ウェブ、ランプ、欄間および沖合歩道です。設計者は、成形性を低下させても同じセクションの強度を高める価値がある場合は 5083 ではなく 5456 を選択し、大規模な冷間成形またはより重い溶接が必要な場合は 5083 を選択します。どちらのグレードも同じ仕様ルートで船舶用プレートとして供給されるため、通常、選択はプレートミルではなく構造設計段階で決定されます。

よくある質問

Q:5456-H116 は 5456-H321 と交換可能ですか?
A: No. H116 と H321 は、海洋プレート仕様における独自の特性と腐食要件を備えた別個の焼き戻しです。どちらも ASTM G67 の質量損失制限である 15 mg/cm2 以下を満たす必要がありますが、設計レビューなしに互いに比較することはできません。

Q:5456 の溶接にはどの溶加材を使用する必要がありますか?
A: ER5556 または ER5183 から AWS A5.10。これらの高マグネシウム フィラーは、溶接池内のマグネシウムの希釈を補い、溶接された状態での接合強度を維持します。-

Q:5456-H116 は高温で使用できますか?
A: 通常、約 65 ℃ (150 °F) 未満での継続的な使用に限定されます。その範囲を超えると、ベータ相がより急速に析出し、粒界腐食耐性が低下します。

Q:反感作要件はどのように検証されますか?{0}
A: ASTM G67 硝酸質量損失試験 (NAMLT) により、固定浸漬後の単位面積あたりの質量損失が報告され、ASTM G66 剥離評価で必要な場合にサポートされます。

Q:どのような厚さと幅が提供されますか?
A: 一般的な海洋プレートの厚さは 6.35 mm (0.250 インチ) から約 50.8 mm (2.000 インチ) で、幅は最大約 2500 mm です。重いプレートまたは幅の広いプレートは、ミルの能力に対して見積もられます。

Q:5456と5083の違いは何ですか?
A: 5456 には 4.70-5.50 % のマグネシウムが含まれていますが、5083 では 4.0 ～ 4.9 % であり、同じ焼き戻しでより高い降伏強度が得られます。トレードオフは延性の低下と溶接性の低下です。そのため、重成形が必要な場合は 5083 がデフォルトのままです。