Klíčové informace
- Hliník 5251 je středně pevná slitina známá svou dobrou tažností a vynikající odolností proti korozi, zejména v mořském prostředí.
- Rychle tvrdne a nabízí vynikající tvářitelnost pro různé průmyslové aplikace.
- Slitina je vysoce kompatibilní se svařovacími procesy, optimálních výsledků dosáhnete použitím doporučených přídavných drátů, například 5356 nebo 4043.
- Díky chemickému složení zahrnujícímu hořčík a mangan má vyvážené mechanické vlastnosti.
- Mezi běžná použití patří konstrukce lodí, panely vozidel a obecné práce s plechem.
- Jeho výkon je často srovnáván s jinými oblíbenými hliníkovými slitinami, jako jsou 5052, 5083 a 6061.
Úvod
Hliník 5251 vyniká odolností proti korozi, střední pevností a vynikající tažností, díky čemuž je spolehlivou volbou v průmyslových odvětvích vyžadujících odolné a tvárné materiály. Díky své výjimečné tvařitelnosti je tato slitina vhodná pro aplikace, jako jsou námořní konstrukce, panely vozidel a výlisky. Navíc její schopnost odolávat opotřebení v náročných podmínkách prostředí, včetně námořního prostředí, dále zvyšuje její univerzálnost. Jako materiál rychle tvrdnoucí při práci zaručuje praktické řešení pro potřeby výroby a zpracování.
Co je hliník 5251?
Hliník 5251 patří do řady 5000 hliníkových slitin, které se skládají převážně z hořčíku. Tato slitina není tepelně zpracovatelná a svou pevnost získává procesem kalení. Uživatelé oceňují její střední mechanickou pevnost a vynikající odolnost proti korozi, což z ní činí oblíbenou volbu pro odvětví, kde je důležitý spolehlivý výkon, zejména v náročných podmínkách. Navíc jeho dobrá tažnost umožňuje snadné přizpůsobení různým tvarům a strukturám během výroby.
Jednou z pozoruhodných vlastností této slitiny je její výjimečná odolnost proti korozi v moři, proto se často používá při stavbě lodí, sil a kontejnerů. Kombinace manganu a hořčíku v jejím chemickém složení zvyšuje její vyvážené mechanické a fyzikální vlastnosti. Hliník 5251 je navíc velmi dobře svařitelný a dobře spolupracuje s několika přídavnými dráty, což zajišťuje jeho použití v různých aplikacích při zachování strukturální integrity.
Vlastnosti jádra hliníku 5251
Hliník 5251 má výjimečné vlastnosti, ať už jde o jeho fyzikální nebo chemické vlastnosti. Pyšní se vysokou odolností proti korozi, zejména v mořském prostředí, což zajišťuje dlouhodobou odolnost proti opotřebení způsobenému vodou a povětrnostními vlivy. Díky své tvárnosti se navíc snadno tvaruje a formuje do různých konfigurací.
Z mechanického hlediska vykazuje slitina střední pevnost, takže může sloužit aplikacím, které vyžadují pevnost, aniž by byla obětována pružnost. Tyto základní vlastnosti činí z hliníku 5251 praktickou volbu pro průmyslové i každodenní použití.
Chemické složení
Chemické složení hliníku 5251 je navrženo pro vyvážené vlastnosti vhodné pro průmyslové použití. Hořčík, hlavní legující prvek o koncentraci 1,70% až 2,40%, zvyšuje odolnost proti korozi a mechanickou pevnost. Mangan s obsahem 0,10% až 0,50% zlepšuje trvanlivost zjemněním struktury zrn, aby se zabránilo křehnutí. Méně významné prvky, jako je měď, titan, křemík a zinek, přispívají ke svařitelnosti a odolnosti, aniž by zastínily hlavní přítomnost hliníku. Železo, až 0,50%, zlepšuje odolnost proti tepelné deformaci.
|
Prvek |
Hmotnost% (typický rozsah) |
Poznámky |
|---|---|---|
|
Hliník (Al) |
95.3 – 97.8% |
Základní prvek, zbytek slitiny |
|
Hořčík (Mg) |
1.7 – 2.4% |
Zvyšuje pevnost a odolnost proti korozi |
|
Mangan (Mn) |
0.1 – 0.5% |
Zlepšuje pevnost a zpracovatelnost |
|
Železo (Fe) |
0.0 – 0.5% |
Příměsi ovlivňují odolnost proti korozi |
|
Křemík (Si) |
0.0 – 0.4% |
Příměs ovlivňuje slévatelnost |
Fyzikální vlastnosti
Slitina hliníku 5251 vyniká svým lehkým složením (2,69 g/cm³) a působivou tepelnou vodivostí (~134-150 W/m-K). Díky vysokému bodu tání (~605-650 °C) se ideálně hodí pro lodní, automobilové a konstrukční aplikace, kde je důležitá odolnost proti korozi a svařitelnost.
Jeho mírná elektrická vodivost (~34-36% IACS) a standardní tepelná roztažnost (23,8 × 10-⁶ / °C) poskytují velkou univerzálnost. I když je o něco méně vodivý než slitiny jako 5005, zůstává vyváženou a spolehlivou volbou pro odolné neelektrické součásti.
|
Majetek |
Hodnota |
Poznámky |
|---|---|---|
|
Hustota |
2,69 g/cm³ |
Lehké, typické pro řadu 5xxx, ideální pro námořní a konstrukční použití. |
|
Bod tání |
~605-650°C (1 121-1 202°F) |
Vhodné pro většinu průmyslových aplikací, podobně jako ostatní slitiny 5xxx. |
|
Tepelná vodivost |
~134-150 W/m-K |
Dobrý odvod tepla, díky obsahu hořčíku o něco nižší než 5005. |
|
Elektrická vodivost |
~34-36% IACS |
Mírná, podporuje nekritické elektrické použití, méně než 5005 (~ 50% IACS). |
|
Koeficient tepelné roztažnosti |
23,8 × 10-⁶ /°C (20-100°C) |
Standardní pro hliník, mírná roztažnost při změnách teploty. |
Výhody a nevýhody použití hliníku 5251
Slitina hliníku 5251 vyniká v lodním a automobilovém průmyslu díky své vynikající odolnosti proti korozi, dobré tvařitelnosti, svařitelnosti a nízké hmotnosti (2,69 g/cm³), takže je ideální pro trupy a panely lodí. Jeho střední pevnost (~180-230 MPa), omezení tepelné zpracovatelnosti, špatná kvalita eloxování a špatná obrobitelnost však omezují jeho použití ve vysokopevnostních, dekorativních nebo přesně obráběných aplikacích, kde lze dát přednost slitinám jako 5182 nebo 6061.
|
Klady |
Nevýhody |
|---|---|
|
Vynikající odolnost proti korozi: Vysoký obsah hořčíku (1,7-2,4%) zajišťuje odolnost vůči mořské vodě a atmosférické korozi, takže je ideální pro mořské prostředí. |
Mírná síla: Pevnost v tahu (~180-230 MPa, H32) je nižší než u 5182 nebo 5083, což omezuje použití v aplikacích s vysokým zatížením. |
|
Dobrá tvarovatelnost: Snadno se ohýbá, lisuje nebo válcuje, vhodný pro výrobu automobilových panelů a obkladů. |
Není tepelně zpracovatelný: Pevnost je na rozdíl od 6061 závislá na deformačním zpevnění, které omezuje její pevnostní potenciál. |
|
Vynikající svařitelnost: Podporuje svařování metodou MIG/TIG s minimálním výskytem trhlin, ideální pro konstrukční sestavy. |
Špatná kvalita eloxování: Obsah hořčíku snižuje estetický vzhled v porovnání s 5005, méně ideální pro dekorativní použití. |
|
Lehké: Hustota 2,69 g/cm³ snižuje hmotnost lodních a automobilových komponentů. |
Poctivá obrobitelnost: Hořčík vytváří gumovité třísky, vyžaduje specializované nástroje, je méně účinný než 6061. |
Praktické aplikace hliníku 5251
Hliník 5251 se používá v průmyslových odvětvích, která vyžadují robustní materiály s vysokou odolností proti korozi. Jeho praktické využití zahrnuje námořní konstrukce, díky jeho schopnosti odolávat mořské vodě, a lisy, kde hraje klíčovou roli jeho tažnost.
Kromě toho se panely vozidel často vyrábějí ze slitiny, která zajišťuje lehkou a zároveň pevnou konstrukci. Další použití zahrnují sila, kontejnery a dokonce i nábytkové trubky. Díky své univerzálnosti je nepostradatelná pro projekty vyžadující spolehlivý výkon v různých podmínkách.
Případy použití v průmyslu
Průmyslová odvětví, která se spoléhají na plechy a hliník pro komerční účely, dávají přednost hliníku 5251 pro jeho výkon a snadnou výrobu. Jeho odolnost proti korozi je důležitá pro námořní průmysl, kde součásti, jako jsou trupy lodí, musí odolávat drsným podmínkám. Tato slitina je také ideální pro zemědělská sila a kontejnery, zajišťuje dlouhou životnost proti vlivům prostředí. Rychlé tvrdnutí podporuje jeho použití při lisování a obkládání velkých projektů. Letecké díly těží z lehkých a pevných vlastností této slitiny. Slitina 5251 splňuje specifikace jak pro komerční, tak pro náročné použití.
Každodenní aplikace
Kromě průmyslového využití hraje tato slitina důležitou roli i v každodenních aplikacích. Panely vozidla těží z jeho lehkých a zároveň středně pevných vlastností, díky nimž je přeprava úspornější, aniž by byla ohrožena bezpečnost.
V námořních konstrukcích se používá také hliník 5251 díky své vysoké odolnosti proti korozi ve slané vodě. Jeho dobrá tažnost a svařitelnost dále umožňují konstrukci složitých tvarů pro lodě a související lodní vybavení.
Mezi další běžná použití patří:
- Nábytkové trubky pro domácí a kancelářské sestavy
- Sila a kontejnery používané v logistice a zemědělství
- Obložení pro domácnost pro zvýšení odolnosti
5251 Hliník vs. ostatní slitiny (srovnání)
5251 vs. 5052 vs. 5083 Hliník
Slitiny hliníku 5251, 5052 a 5083 jsou slitiny řady 5000, které jsou ceněny pro svou odolnost proti korozi, svařitelnost a pevnost, ale liší se složením, mechanickými vlastnostmi a použitím. Níže je uvedena srovnávací tabulka zaměřená na hlavní rozdíly mezi hliníkovými slitinami 5251, 5052 a 5083:
|
Charakteristika |
5251 Hliník |
||
|---|---|---|---|
|
Primární legování (Mg) |
1.7-2.4% (mírný Mg) |
2.2-2.8% (vyvážený Mg) |
4,0-4,9% (vysoký obsah Mg) |
|
Pevnost v tahu (MPa) |
~180-230 (teplota H32) |
~210-260 (teplota H32) |
~300-350 (teplota H32) |
|
Odolnost proti korozi |
Vynikající (pro námořní použití) |
Vynikající (pro námořní použití) |
Vynikající (nejlepší pro námořní použití) |
|
Tvarovatelnost |
Velmi dobrý (snadno tvarovatelný) |
Vynikající (nejlepší pro složité tvary) |
Dobrý (méně tvárný díky pevnosti) |
|
Typické aplikace |
Lodní trupy, automobilové panely |
Plechy, palivové nádrže, lehká lodní technika |
Stavba lodí, tlakové nádoby |
Shrnutí:
- Hliník 5251 je univerzální volbou, která nabízí střední pevnost kolem 180-230 MPa a vynikající tvarovatelnost, což z něj činí skvělou volbu pro lodní trupy a automobilové panely.
- Na druhou stranu, 5052 poskytuje trochu vyšší pevnost přibližně 210-260 MPa a výjimečnou tvářitelnost, což je ideální pro použití v plechových konstrukcích a lehkých lodních aplikacích.
- Pokud hledáte špičkovou pevnost, je pro vás nejvhodnější materiál 5083. Poskytuje působivou pevnost kolem 300-350 MPa spolu s vynikající odolností proti korozi, což z něj činí ideální volbu pro náročné námořní a konstrukční aplikace.
Hliník 5251 vs. 6061 vs. 1050
Slitiny hliníku 5251, 6061 a 1050 jsou široce používané, ale výrazně se liší složením, vlastnostmi a použitím. Níže je uvedena jednoduchá a čitelná tabulka zaměřená na hlavní rozdíly mezi těmito slitinami:
|
Charakteristika |
5251 Hliník |
||
|---|---|---|---|
|
Primární legující prvky |
Mg (1,7-2,4%), Mn (0,1-0,5%) |
Mg (0,8-1,2%), Si (0,4-0,8%), Cu (0,15-0,4%). |
Žádné (99,5%+ Al, minimum nečistot) |
|
Pevnost v tahu (MPa) |
~180-230 (teplota H32) |
~310 (teplota T6) |
~70-120 (teplota H14) |
|
Odolnost proti korozi |
Vynikající (mořská, s Mg) |
Velmi dobrý (pro všeobecné použití, Cu se mírně snižuje) |
Vynikající (téměř čistý Al, bez legování) |
|
Svařitelnost |
Superior (MIG/TIG, minimální praskání) |
Vynikající (MIG/TIG, tepelně zpracovatelné) |
Vynikající (ale nízká pevnost omezuje použití) |
|
Tvarovatelnost |
Dobrý (hodí se pro složité tvary, např. panely) |
Dobrý (tužší v T6, méně tvárný) |
Vynikající (vysoce tvárná, měkká slitina) |
|
Tepelně zpracovatelné |
Ne (pouze pro kalení v tahu) |
Ano (T6 zvyšuje pevnost) |
Ne (čistý hliník, pouze tvrzený) |
|
Typické aplikace |
Lodní trupy, automobilové panely, obklady |
Konstrukční rámy, výlisky, letecký průmysl |
Elektrické vodiče, reflektory, nádobí |
Shrnutí:
- 5251 hliník nabízí vynikající odolnost proti korozi a svařitelnost při střední pevnosti (~180-230 MPa), ideální pro lodní a automobilové panely. Není však tepelně zpracovatelný.
- Hliník 6061 poskytuje vyšší pevnost (~310 MPa) a univerzálnost pro konstrukční použití díky tepelnému zpracování, avšak s mírně nižší odolností proti korozi.
- 1050 hliník, téměř čistý hliník, vyniká tvarovatelností a odolností proti korozi, ale má nízkou pevnost (~70-120 MPa), hodí se pro elektrotechnické a dekorativní aplikace. Zvolte 5251 pro odolnost v moři, 6061 pro konstrukční pevnost a 1050 pro tažnost a vodivost.
Závěr
Závěrem lze říci, že hliník 5251 vyniká svými jedinečnými vlastnostmi, díky nimž je ideální pro různé aplikace, zejména v mořském prostředí. Tato slitina nabízí spolehlivé řešení pro průmyslové i každodenní použití, od vynikající odolnosti proti korozi až po schopnost zachovat strukturální integritu při namáhání.
Znalost srovnání hliníku 5251 s jinými slitinami vám zajistí informované rozhodování o projektu. Pokud uvažujete o použití hliníku 5251 pro svůj další podnik, získejte nabídky od dodavatelů a najděte nejlepší nabídku přizpůsobenou vašim potřebám.
Proč si vybrat Linsy Aluminum
Jako jedna z předních značek hliníku a špičkový dodavatel v Číně, Hliník Linsy klade důraz na kvalitu a spolehlivost všech svých výrobků. Naše pokročilé hliníkárna v Číně vyrábí vysoce výkonné hliníkové slitiny, které splňují nejnáročnější požadavky průmyslu. Věnujeme se dokonalosti, poskytujeme přesnost, trvanlivost a možnosti přizpůsobené vašim specifickým potřebám projektu, čímž se stáváme důvěryhodným partnerem pro podniky po celém světě, které hledají výjimečná hliníková řešení. ZÍSKAT NABÍDKU
Často kladené otázky
Proč je hliník 5251 vhodný do mořského prostředí?
Jeho vysoká odolnost proti korozi mu umožňuje odolávat působení mořské vody, aniž by došlo k jeho degradaci. Dobrá tvárnost přispívá k jeho přizpůsobivosti při výrobě složitých námořních konstrukcí a zároveň zajišťuje dlouhodobou odolnost v náročných podmínkách.
Jaký je hliník 5251 ve srovnání s hliníkem 6061?
Zatímco 5251 je středně pevná slitina s vynikající tvařitelností, 6061 nabízí vyšší mechanické vlastnosti včetně lepší pevnosti v tahu. Slitina 5251 však vyniká vyšší odolností proti korozi, takže je vhodnější pro použití v moři a ve venkovním prostředí.
Lze hliník 5251 snadno svařovat?
Ano, hliník 5251 je snadno svařitelný. Doporučené přídavné dráty zahrnují 5356 pro většinu aplikací a 4043 pro kompatibilitu se specifickými slitinami. Díky tomu je ideální pro projekty vyžadující bezešvé spoje a flexibilní možnosti výroby.
Jaká jsou omezení použití hliníku 5251?
Jeho tvrdost a obrobitelnost jsou hodnoceny jako průměrné, což může bránit vysokorychlostním operacím. Navíc jeho střední pevnost nemusí splňovat specifikace pro náročná odvětví vyžadující vyšší mechanické vlastnosti, jako je letectví a obranné aplikace.
Odkud se hliník 5251 ve Spojených státech běžně získává?
Hliník 5251 se často získává od specializovaných dodavatelů kovů pro komerční aplikace. Tito distributoři dodávají plechy, desky a formy na míru průmyslovým odvětvím po celých Spojených státech, zejména pro všeobecné práce s plechem a výrobu.
