O alumínio 5251 é uma liga de chapa e placa de magnésio 2% e manganês 0,3%, registada pela Aluminum Association e especificada na EN 485 e AS/NZS 1734 — mas não consta de nenhuma linha da ASTM B209. Indique a norma EN ou AS/NZS aplicável no pedido, para que o fornecedor saiba quais os limites de resistência a cumprir.
O 5251 é por vezes oferecido em vez do 5052, mas não é automaticamente intercambiável. Os limites de composição diferem, e os requisitos de tensão de prova dependem da norma, do temper e da espessura.
O que é o 5251 e onde a norma o fixa
O 5251 é uma liga de alumínio-magnésio não endurecível por tratamento térmico, designada EN AW-5251 e AlMg2 na notação alemã e ISO mais antiga. Situa-se acima do 5005 e abaixo do 5052 em magnésio, e ganha resistência a partir do magnésio em solução sólida e do encruamento a frio. A composição é fixada por EN 573-3, as propriedades mecânicas para chapa, tira e placa pela EN 485-2, com AS/NZS 1734 utilizada na Austrália e na Nova Zelândia. BS 1470 continha-a historicamente e está retirada; ASTM B209 não a lista.
Um desenho norte-americano que cite ASTM B209 5052 não pode ser satisfeito com 5251, e um certificado com o cabeçalho “5251 conforme ASTM B209” descreve uma especificação que não existe.
Composição Química: Como o 5251 Difere do 5052
Os limites são valores da EN 573-3, com o 5052 ao lado porque é a comparação que os compradores solicitam.
| Elemento | 5251 (EN 573-3) | 5052 (ASTM B209) | O que o número faz |
|---|---|---|---|
| Mg | 1.70–2.40 | 2.2–2.8 | Define a resistência e o desempenho em água salgada |
| Mn | 0.10–0.50 | 0,10 máximo | Refina o grão, retarda o amolecimento na zona de soldadura |
| Cr | 0,15 máximo | 0.15–0.35 | Controla o crescimento do grão e a sensibilidade à corrosão sob tensão |
| Fe | 0,50 máx | 0,40 máx | Impureza; quanto menor, melhor para a ductilidade |
| Si | 0,40 máx | 0,25 máximo | Impureza |
| Cu | 0,15 máximo | 0,10 máximo | Impureza; mantida baixa para a corrosão |
| Zn | 0,15 máximo | 0,10 máximo | Impureza |
| Ti | 0,15 máximo | Verificar os limites dos outros elementos | Pode atuar como refinador de grão |
| Outros | 0,05 cada / 0,15 total | 0,05 cada / 0,15 total | — |
Os limites diferem, mas não são completamente separados: o crómio pode cumprir ambos a 0,15%, e o manganês a 0,10%. Esta estreita sobreposição não torna os graus intercambiáveis. Qualquer certificação dupla deve cumprir todos os requisitos de composição, mecânicos e da norma de produto.
Propriedades mecânicas: a lacuna de 25% na tensão de prova
Os limites são valores da EN 485-2 para chapa na faixa de 1,5–3,0 mm, onde se compra a maior parte deste grau. Os valores únicos são mínimos; os intervalos são janelas de tração.
| Temperamento | Rm à tração (MPa) | Tensão de prova Rp0,2 a 0,2% (MPa) |
|---|---|---|
| O | 160–200 | ≥60 |
| H22 | 190–230 | ≥120 |
| H24 | 210–250 | ≥140 |
| H26 | 230–270 | ≥170 |
| H32 | 190–230 | ≥120 |
| H34 | 210–250 | ≥140 |
| H36 | 230–270 | ≥170 |
| H38 | ≥255 | ≥200 |
Para os estados H32 aqui comparados, os mínimos de tensão de prova indicados são 120 MPa para o 5251 segundo a EN 485-2 e 160 MPa para o 5052 segundo a ASTM B209. Trata-se de uma diferença de 25% entre estes limites especificados, não de todos os produtos. Um projeto que exija 160 MPa não pode basear-se em material garantido apenas para 120 MPa. Verifique a edição exata da norma e a espessura antes da substituição.
Não substituir H2x por H3x sem aprovação. O H22 é encruado e depois parcialmente recozido; o H32 é encruado e depois estabilizado. Valores coincidentes nesta tabela não tornam o seu processamento idêntico. Ambos devem cumprir os requisitos da norma encomendada. Forneça o temper indicado no desenho.
A norma altera os limites de aceitação. Os requisitos da EN e da AS/NZS podem diferir para a mesma liga e temper. Um resultado pode passar numa especificação e falhar noutra. Indique a edição da norma e a espessura no pedido de cotação, e solicite explicitamente o requisito de tensão de prova utilizado no seu projeto.
Conformação e escolha do temperamento
Verifique o alongamento, bem como a resistência, ao selecionar um temper de conformação. Na mesma faixa de 1,5–3,0 mm, a EN 485-2 garante ≥16% em O, ≥8% em H22 e H32, ≥6% em H24 e H34, ≥5% em H26 e H36, e ≥3% em H28 e H38.
O estado O é adequado para estampagem profunda e perfilagem por rolos; H22 e H24 mantêm a forma sem conformação severa; H32 é o estado de eleição, quarto-duro, estabilizado, com a mais ampla gama de espessuras; H34 acrescenta 20 MPa de tensão de prova com um custo real em alongamento; H36 e H38 só permitem corte e dobragem com raios generosos.
Os raios de dobragem abaixo são recomendações, não garantias; t significa espessura da chapa. Confirme a orientação da linha de dobragem relativamente à direção de laminagem antes de os utilizar.
| Temperamento | 0,4 mm | 0,8 mm | 1,6 mm | 3,2 mm |
|---|---|---|---|---|
| O | 0t | 0t | 0t | ½t |
| H32 | 0t | 0t | 1t | 1½t |
| H34 | 0t | 1t | 1½t | 2t |
| H36 | 1t | 1t | 1½t | 2½t |
| H38 | 1t | 1½t | 2½t | 3t |
Os limites reais de dobragem dependem da orientação da linha de dobragem, do estado das ferramentas, da largura da matriz e do temper fornecido. H22 e H32 podem comportar-se de forma diferente apesar de valores de resistência semelhantes. Para dobragens apertadas, teste primeiro uma tira do material com as ferramentas pretendidas.
Corrosão e Temperatura de Serviço
O 5251 tem boa resistência à água do mar, à névoa salina e à exposição atmosférica. Verifique o ambiente real antes de decidir se é necessário um acabamento protetor.
As ligas 5xxx com alto teor de magnésio podem formar fases ricas em magnésio ao longo dos contornos de grão durante a exposição prolongada a temperaturas elevadas, reduzindo a resistência à corrosão intergranular e à fissuração por corrosão sob tensão. Isto explica a cautela em torno do serviço contínuo acima de 65 °C. Com um teor de Mg não superior a 2,4%, o 5251 é menos suscetível a este mecanismo, mas a sua temperatura admissível continua a depender da resistência, do consumível de soldadura e das condições de serviço. O H116 ou H321 não elimina o risco de alta temperatura no 5083.
Para imersão contínua, compare os requisitos de corrosão e os dados de ensaio antes de substituir o 5083 especificado por 5251. O teor de magnésio por si só não estabelece equivalência.
Para um acabamento anodizado decorativo uniforme, aprove primeiro uma amostra. A composição, o estado da superfície e o processamento afetam a aparência. Considere o 5005 ou o 1050 se o resultado não for adequado.
Soldagem: A Escolha de Metal de Adição que é Citada Incorretamente
O 5251 solda-se facilmente por GMAW e GTAW, e a escolha de metal de adição é mais restrita do que a maioria das fichas técnicas implica.
5356 é comummente recomendado para juntas 5251-5251 e algumas juntas de ligas dissimilares. Confirme a adequação para ambos os metais base e para as condições de serviço; a sua composição difere da do 5251.
4043 pode ser adequado para certas juntas entre 5251 e ligas com menor teor de magnésio ou sem magnésio. Não decida apenas pela família de ligas: verifique as orientações de consumíveis para o par exato de metais base e qualifique o procedimento. Não é automaticamente inadequado só porque ambas as peças são 5251.
A soldadura amolece o material encruado na zona afetada pelo calor, e o tratamento térmico não consegue restaurar esse endurecimento. Utilize os valores de projeto aplicáveis a juntas soldadas, e não a resistência do estado H não soldado.
5251 vs 5052, 5754 e 5083
| Grau da liga | 5251 | 5052 | 5754 | 5083 |
|---|---|---|---|---|
| Padrão | EN 485-2, AS/NZS 1734 | ASTM B209, EN 485-2 | ASTM B209, EN 485-2 | ASTM B209, B928 |
| Mg (%) | 1.70–2.40 | 2.2–2.8 | 2.6–3.6 | 4.0–4.9 |
| Cr (%) | 0,15 máximo | 0.15–0.35 | 0,30 máx | 0.05–0.25 |
| Limite de escoamento mínimo H32 (MPa) | 120 (EN, condições acima) | 160 (B209, condições acima) | Verificar norma e espessura | Verificar norma e espessura |
| Tempers marinhos | Não aplicável | Não aplicável | Não aplicável | H116, H321 |
| Linha da ASTM B209 | Não | Sim | Sim | Sim |
Em comparação com 5052, verifique primeiro a liga e a norma especificadas. Um desenho que exija B209 5052 não pode ser cumprido com 5251 sem uma alteração aprovada. Da mesma forma, substituir o 5251 especificado por 5052-H32 requer aprovação e verificação dos requisitos de resistência, conformação e corrosão.
Em comparação com 5754, os intervalos de magnésio diferem: o 5251 é 1,70–2,40%, enquanto o 5754 é 2,6–3,6%. Ambos podem ser adequados para trabalho com chapa soldada, mas não são substitutos automáticos. Compare os requisitos da norma no temper e espessura encomendados e, em seguida, verifique o material fornecido em relação a eles. Qualquer alteração de liga requer revisão de projeto e de soldadura.
Em comparação com 5083 não há comparação em serviço de imersão. Onde um desenho exige um temper marinho controlado por corrosão, 5083 é o grau que possui um.
Go / No-Go, e Onde o 5251 é Usado
Go quando o 5251 cumpre o desenho, a norma de material e o procedimento de fabrico aprovado. Para conjuntos conformados ou soldados, verifique a carga real, a exposição à corrosão e a temperatura. O baixo teor de magnésio reduz um risco de sensitização; não define a classificação de temperatura do conjunto. Para serviço prolongado a quente, reveja o consumível de soldadura, bem como a chapa: o 5356 pode introduzir um depósito de soldadura com alto teor de magnésio.
No-go quando o 5251 está fora da norma de produto especificada, o temper selecionado não consegue garantir a tensão de prova exigida, ou um temper exigido para corrosão marinha não está disponível. Para anodização decorativa, aprove uma amostra antes de se comprometer.
As aplicações típicas incluem cascos e superestruturas de pequenas embarcações, painéis de veículos, silos, contentores e estampagens arquitetónicas. A 2,69 g/cm³, pesa cerca de um terço do aço a igual volume. Esta vantagem de peso não estabelece a capacidade de carga; as peças estruturais continuam a necessitar de verificações de projeto.
Especificação e Aquisição do 5251
Inclua estes quatro requisitos na sua encomenda:
- Nomeie a norma, não apenas a liga. “5251-H32 conforme EN 485-2” não deixa nada a interpretar; “5251-H32” sozinho permite um certificado para uma norma com limites diferentes.
- Declare a resistência ao escoamento que você precisa. Se o projeto exigir 160 MPa, indique-o e verifique qual o temper que o garante. O mínimo H32 aqui indicado não o garante.
- Nomeie o temper com precisão. H22 e H32 não são intercambiáveis mesmo onde os valores da tabela coincidem.
- Exija EN 10204 3.1. Esse certificado carrega a análise real e os resultados mecânicos da corrida, assinados na usina produtora, e permite verificar o metal contra os limites que você especificou.
Laminamos chapa e bobina de 5251 em O, H22, H24, H32, H34 e H38, e cortamos placa conforme o seu desenho; a nossa Chapa e bobina de alumínio 5251 página apresenta as espessuras e larguras que produzimos. Para dimensões e tempers fora de stock, peça-nos para confirmar as opções de produção e o prazo de entrega, tipicamente 10–60 dias em lotes de baixa quantidade mínima. Para barra, tubo ou fio, confirme a norma de produto aplicável e as propriedades exigidas, em vez de aplicar valores de chapa.
Conclusão
O 5251 e o 5052 têm limites de composição diferentes e não podem ser tratados como substitutos automáticos. A sua resistência garantida também depende da norma, do temper e da espessura. Especifique o 5251 segundo uma norma de produto aplicável, verifique os requisitos de conformação e de serviço, e obtenha aprovação para substituições. O seu baixo teor de magnésio reduz o risco de sensitização por alto magnésio, mas não elimina as verificações de temperatura ou de soldadura.
Fornecemos 5251 segundo a norma aplicável acordada para a sua encomenda, com o temper e o mínimo de tensão de prova inscritos na encomenda e um certificado 3.1 contendo os resultados reais dessa carga.
Envie seu desenho com o número da norma, o temper e a resistência ao escoamento exigida, e confirmaremos se o 5251 é a resposta certa ou se o 5754 o leva lá com menos burocracia.
Perguntas frequentes
O 5251 é o mesmo que o 5052?
Não. Os limites de composição diferem, embora se sobreponham nos limites de crómio e manganês. A química coincidente por si só não estabelece equivalência. Verifique a norma especificada, o temper, a espessura e os requisitos mecânicos antes da substituição.
Por que o 5251 não está na ASTM B209?
As normas de produto listam ligas e tempers selecionados; o registo por si só não garante a inclusão. O 5251 está especificado na EN 485 e na AS/NZS 1734, e não na B209. Se a B209 for exigida, avalie uma liga abrangida, como o 5052 ou o 5754, e obtenha aprovação de substituição.
Que fio de soldadura devo utilizar para o 5251?
O 5356 é uma opção comum. Dependendo de ambos os metais base e dos requisitos de serviço, o 4043 também pode ser adequado. Verifique as orientações de consumíveis para a junta exata e confirme a escolha através da qualificação do procedimento, especialmente para ligas dissimilares ou serviço a temperaturas elevadas.
Qual é o prazo de entrega e a quantidade mínima de encomenda para chapa de 5251?
Low-MOQ custom runs are available; stock gauges move faster. Typical lead time is 10–60 days depending on gauge, width and temper, and every order ships with an MTC.
