Co je 5083-H321 hliník?
H321 je temper mořské konstrukční desky slitiny 5083, netepelně zpracovatelné slitiny Al-Mg postavené na 4,0–4,9 % hořčíku s manganem a chromem. Zpevnění deformací, nikoli precipitační zpracování, zajišťuje pevnost, a slitina patří mezi nejpevnější a nejodolnější vůči mořské vodě z běžných netepelně zpracovatelných tříd.
Tato úroveň hořčíku také činí slitinu 5083 náchylnou k senzibilizaci — precipitaci β-fáze na hranicích zrn — při držení nad přibližně 65 °C, takže pevnost a korozní chování závisí na předepsaném temperu. Pro trupy a pobřežní konstrukce je námořně kvalifikovaný temper H321, nikoli univerzální temper zpevněný deformací, verzí, která nese příslušnou kvalifikaci.
Pochopení temperu H321
H321 znamená, že deska je zpevněna deformací a poté stabilizována nízkoteplotním zpracováním. Pro slitinu 5083 je H321 standardním temperem mořské konstrukční desky: dosahuje přibližně pevnosti úrovně H32, ale je vyráběn a testován pro provoz v mořské vodě, se zlepšenou odolností proti exfoliaci a mezikrystalové korozi pod napětím (SCC) a dobrou rozměrovou stabilitou při svařování.
Krok stabilizace odlišuje H321 od běžného H32. Udržuje vlastnosti zpevněné deformací stabilní, takže deska neměkne při pokojové teplotě během životnosti, a podporuje odolnost desky proti SCC v mořském provozu a její rovinnost při svařování a montáži.
H321 a H116 jsou dva námořně kvalifikované tempery slitiny 5083 — oba procházejí testem mezikrystalové koroze ASTM G67 — zatímco H32 a H34 jsou univerzální tempery zpevněné deformací bez této námořní korozní kvalifikace. Tato kvalifikace, nikoli rozdíl v pevnosti, je důvodem, proč loděnice specifikují H321 nebo H116 pro ponořené desky trupu.
Jak se H321 liší od H32
H32 je zpevněn deformací na přibližně 1/4 tvrdosti a stabilizován, s mírně vyšší typickou mezí kluzu (přibližně 235 MPa) než H321 (přibližně 215–228 MPa), ale H32 je univerzální temper plechu, nikoli námořně kvalifikovaný. H321 obětuje malé množství pevnosti ve prospěch námořního korozního testování a rovinnosti desky, které ponořené konstrukce trupu potřebují. H321 nebo H116 se volí, když je součást v trvalém kontaktu s mořskou vodou; H32 nebo H34 se používá pro neponořené konstrukce, kde vyšší pevnost vede specifikaci. Viz průvodce výběrem plechu 5083 pro podrobnosti o tloušťce a temperu.
Mechanické vlastnosti 5083-H321
| Majetek | 5083-H321 (typické) |
|---|---|
| Hustota | 2,66 g/cm³ |
| Pevnost v tahu | 317 MPa (46 ksi) |
| Mez kluzu (0,2 % offset) | 228 MPa (33 ksi) |
| Tažnost při přetržení | 12-16% |
| Modul pružnosti | 70 GPa (10,2×10⁶ ksi) |
| Mez únavy (5×10⁸ cyklů) | 160 MPa (23 ksi) |
| Pevnost ve smyku | 190 MPa (28 ksi) |
| Tvrdost podle Brinella | 85–89 HB |
| Tepelná vodivost | 117 W/m·K |
| Rozsah tavení | 570–640 °C |
Mez kluzu řídí většinu výběrů 5083-H321. Při přibližně 215–228 MPa je to námořně kvalifikovaný temper řady 5xxx s nejvyšší mezí kluzu, takže nese zatížení trupu a tlakových nádob při mírné hmotnosti — a minimum podle ASTM B209 (215 MPa) slouží jako konstrukční spodní hranice, přičemž skutečná šarže je potvrzena proti jejímu MTC.
Kde se 5083-H321 používá
Stavba lodí a pobřežní konstrukce
5083-H321 je výchozí deska pro trupy a nástavby plavidel a pobřežních platforem. Její kombinace pevnosti, odolnosti proti korozi v mořské vodě a odolnosti proti SCC z ní činí standard pro desky trupu, paluby, přepážky a konzoly v trvalém kontaktu s mořskou vodou, kde by nemořský temper představoval riziko mezikrystalového napadení. Pro širší výběr slitiny si prohlédněte průvodce výběrem slitin pro námořní třídy.
Tlakové nádoby a kryogenní provoz
Slitina si zachovává houževnatost až do kryogenních teplot, takže H321 se používá pro nádrže LNG, kryogenní tlakové nádoby a železniční nebo cisternové korby, kde záleží na tažnosti při nízkých teplotách. Její svařitelnost umožňuje velkým svařovaným konstrukcím udržet pevnost ve spoji, což je také důvod, proč se objevuje v chemickém a dopravním zařízení.
Výběr temperu 5083
| Temperament | Zpracování | Mez pevnosti v tahu (typická) | Mez kluzu (typická) | Námořně kvalifikovaný | Nejlepší pro |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Žíháno, plně měkké | 275 MPa | 125 MPa | Ne | Hluboké tažení, složité ohyby |
| H116 | Zpevněn deformací, námořně testován | 305 MPa | 215 MPa | Ano (ASTM G67) | Ponořené desky trupu |
| H321 | Zpevněn deformací + stabilizován | 305–317 MPa | 215–228 MPa | Ano (ASTM G67) | Námořní konstrukční deska, rozměrová stabilita |
| H32 | 1/4 tvrdý + stabilizovaný | 315 MPa | 235 MPa | Ne | Neponořené konstrukce, vyšší pevnost |
| H34 | 1/2 tvrdý + stabilizovaný | 340 MPa | 270 MPa | Ne | Ploché tuhé součásti, maximální pevnost |
Typické hodnoty dle katalogu Linsy / AA; potvrďte proti MTC pro konkrétní šarži.
Aplikace, kde H321 vyhovuje
- Součást je v nebo v blízkosti trvalého kontaktu s mořskou vodou (desky trupu, paluby, pobřežní konstrukce) a vyžaduje námořní korozní kvalifikaci plus rovinnost desky.
- Konstrukce je svařovaná a musí udržet pevnost a rozměrovou stabilitu ve spoji.
Kdy se hodí jiné temperování
- H116 — stejná námořní kvalifikace s mírně odlišnými normami rovinnosti desky a dodávek; obvyklá alternativa pro ponořené trupy.
- H32 / H34 — neponořené součásti, kde je vyžadována vyšší mez kluzu; H34 poskytuje nejvyšší pevnost rodiny pro ploché, tuhé součásti.
- O — geometrie vyžaduje hluboké tažení nebo těsné ohyby, při kterých by tempery zpevněné deformací praskaly.
Processing and Fabrication of 5083-H321
Machining 5083-H321 is only fair. The gummy, work-hardening structure tends to build up on the cutting edge (built-up edge — workpiece material that smears onto the tool and ruins finish), so sharp inserts, positive rake, and coolant are required, with moderate speeds and no dwell that lets the chip weld to the flute.
Welding is one of the alloy’s strengths. TIG and MIG both produce sound joints, with a 5xxx filler matched to the magnesium level (5183 or 5356) to avoid sensitization. The heat-affected zone (HAZ — the band beside the weld) does lose some strain hardening and reverts toward the annealed condition near the fusion line, but the drop is far milder than in a heat-treatable 6xxx-T6 joint: the weldment retains roughly 80–90% of base-plate strength.
Corrosion protection is largely built in, but two limits apply. Sustained service stays below about 65°C (150°F) to avoid β-phase sensitization that drives intergranular corrosion, and where H321 sits in continuous seawater, the marine qualification — not a plain H temper — is what the specification relies on. Contact with nobler metals such as stainless steel is isolated with seals or coatings to prevent galvanic attack.
Formability is good for a strain-hardened plate but not at the O level. Minimum bend radii are wider than annealed stock — roughly the same bend latitude as H32, larger than O — and the higher yield means more springback on formed features. Where the part is rolled or bent, the stabilized plate’s strength is accounted for in the press setup.
Advantages and Limitations of 5083-H321
| Majetek | Výhoda | Omezení |
|---|---|---|
| Strength (non-heat-treatable) | Highest-yield marine-qualified 5xxx (215–228 MPa) | Yield strength below 6xxx-T6 grades |
| Corrosion (seawater) | Excellent; marine-qualified vs SCC and exfoliation | Sensitizes above ~65°C sustained |
| Svařitelnost | Excellent; HAZ softening far milder than 6xxx-T6 | HAZ loses strain hardening near the fusion line; joint at ~80–90% of base strength |
| Tvarovatelnost | Good for a strain-hardened plate | Wider radii than O; more springback |
| Cryogenic toughness | Retains toughness to LNG temperatures | — |
| Obrábění | — | Only fair; gummy chip, sharp tools required |
| Dostupnost | Stocked as marine plate, sheet, bar | Not a decorative anodizing alloy |
| Náklady | Competitive marine grade | Not a low-cost substitute for 5052 |
Závěr
5083-H321 pairs the highest strength of the common non-heat-treatable alloys with seawater-grade corrosion resistance and good weldability — the standard choice for hulls, offshore structures, and cryogenic pressure vessels. Its limits are clear: sustained service stays below about 65°C to avoid sensitization, and it machines only fairly, so the right downstream support matters as much as the alloy itself.
That trade is easy to manage when the supplier covers the marine 5083 range and the processing around it: Linsy Aluminum supplies 5083-H321 in plate, sheet, and bar, with both stock and custom dimensions at low minimum order quantities, and provides in-house CNC machining, TIG and MIG welding, laser cutting, and surface treatments such as anodizing and powder coating; every order ships with an MTC, SGS test reports are available on request at extra cost, and custom 5083 orders typically run on a 10–60 day lead time. For 5083-H321 in a specific form, temper, or machined condition, see Linsy’s 5083 aluminum products; drawings and specifications can be sent to Linsy for a grade-fit and lead-time check.
Často kladené otázky
What makes 5083-H321 suitable for marine use?
It resists seawater corrosion and keeps toughness at low temperatures without going brittle. As a marine-qualified temper (tested to ASTM G67 for intergranular corrosion), H321 resists stress-corrosion cracking in continuous seawater — the reason it is the default for hull plating and offshore structures.
How does 5083-H321 compare with H116 and H32?
H321 and H116 are both marine-qualified 5083 plate tempers; H32 is a general-purpose strain-hardened temper without the marine corrosion test, with slightly higher typical yield (about 235 MPa vs 215–228 MPa). H116 or H321 is selected for immersed seawater service; H32 or H34 is used for non-immersed structures where strength leads.
Can 5083-H321 be welded, and how?
Yes. H321 is welded with TIG or MIG using a 5xxx filler matched to the base magnesium level — typically 5183 or 5356. Because 5083 is non-heat-treatable, the heat-affected zone does not soften the way a 6061-T6 joint would, so welded strength stays close to the parent plate.
Does 5083-H321 anodize well?
5083-H321 is not used for decorative appearance anodizing. Its high magnesium content anodizes to a gray, uneven finish rather than the bright decorative look of 6061, so most buyers paint or powder-coat H321 for color and abrasion resistance, and rely on the native oxide for corrosion protection.
What temperature limit applies to 5083-H321 service?
Sustained service stays below about 65°C (150°F). Above that, the high magnesium content can precipitate β-phase at grain boundaries and trigger sensitization — intergranular corrosion and stress-corrosion cracking — so the service temperature is stated in the design.
What lead time applies to custom 5083-H321 orders?
For non-stock sizes and tempers, custom 5083 production typically runs 10–60 days depending on alloy, dimensions, and processing. Linsy ships an MTC with every order and can arrange SGS reports on request.
