5454 Alüminyum Nedir?
5454, belirli bir sorun için geliştirilmiş 5xxx alaşımıdır: oda sıcaklığında güçlü ve korozyona dayanıklı olan, ancak ısındığında güvenilirliğini yitiren alüminyum-magnezyum kaliteleri. Magnezyum içeriği %3,0 ile sınırlandırılmıştır ve bu, 5083 (%4,0–4,9 Mg) ve 5456 (%4,7–5,5 Mg) gibi yüksek magnezyumlu kalitelerin yaklaşık 65 °C üzerinde hassaslaşmaya başladığı ve gerilme korozyon çatlamasına karşı savunmasız hale geldiği eşiğin hemen altında tutar. Tane yapısını iyileştirmek ve bu hasar moduna yol açan tane sınırı çökelmesini bastırmak için az miktarlarda kontrol edilmiş manganez ve krom eklenir.
Sonuç, sürekli hizmette yaklaşık 150 °C'ye kadar kullanışlı mukavemet ve korozyon direncini koruyan, ısıl işlemle sertleştirilemeyen bir alaşımdır — 5454'ün yüksek sıcaklık alüminyum yapımı için ASME basınçlı kap kodlarında tanınan az sayıdaki 5xxx kalitesinden biri olmasının nedeni budur. Neredeyse tamamen plaka ve sac olarak tedarik edilir ve kaynaklı kimyasal tanklar, sıcak proses kapları, tanker gövdeleri ve ısıya maruz kalan deniz bileşenleri için belirtilir.
5454'ün olmadığı şey en güçlü seçenek olmaktır. Oda sıcaklığındaki tepe çekme mukavemetinin belirleyici faktör olduğu durumlarda 5083 kazanır ve 6061-T6 daha da fazla kazanır. 5454'ün yanıtladığı seçim sorusu farklıdır: alaşım yalnızca test tezgahında değil, hizmet sıcaklığında da bütünlüğünü koruyabilir mi?.
5454 Kimyasal Bileşimi
ASTM B209 / EN 573-3'e göre bileşim sınırları, ağırlık yüzdesi olarak.
| Element | İçerik (%) | Rol |
|---|---|---|
| Magnezyum (Mg) | 2.4 – 3.0 | Katı çözelti mukavemetlendirmesi; hassaslaşmayı sınırlamak için sınırlandırılmıştır |
| Manganez (Mn) | 0.50 – 1.00 | Mukavemeti artırır; tane yapısını iyileştirir |
| Krom (Cr) | 0.05 - 0.20 | Tane sınırı çökelmesini bastırır |
| Silisyum (Si) | 0,25 maks. | Safsızlık |
| Demir (Fe) | 0,40 maks | Safsızlık |
| Bakır (Cu) | 0,10 maks. | Korozyon direnci için düşük tutulur |
| Çinko (Zn) | 0,25 maks. | Eser miktar |
| Titanyum (Ti) | 0,20 maks. | Tane inceltici |
| Diğerleri (her biri) | 0,05 maks. | Eser safsızlıklar |
| Diğerleri (toplam) | 0,15 maks. | Eser safsızlıkların toplamı |
| Alüminyum (Al) | Kalan | Baz |
Manganez ve krom ilaveleri, 5454'ü düz Al-Mg sacdan ayıran unsurlardır. Manganez, karşılaştırılabilir bir Mg seviyesine kıyasla çekme ve akma mukavemetine yaklaşık –15 katkı sağlar ve krom ile birlikte, sürekli yük altındaki kaynaklı bağlantılarda aksi takdirde bir gerilme korozyonu yolu açacak olan tane arası çökelmeyi engeller. Bu kombinasyon, 5454'ün 5052 veya 5754'ün kabul edilmediği tank ve kap spesifikasyonlarında yer almasının nedenidir.
Temper'e Göre 5454 Mekanik Özellikleri
Plaka ve sac için tipik değerler. ASTM B209 minimum değerleri daha düşüktür ve kalınlığa göre değişir — belirli bir parti için garanti edilen rakamlar fabrika test sertifikasından alınır.
| Temper | Çekme mukavemeti (MPa) | Akma mukavemeti (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HB) |
|---|---|---|---|---|
| O | 250 | 117 | 22 | 62 |
| H32 | 275 | 207 | 10 | 73 |
| H34 | 305 | 241 | 10 | 81 |
| H36 | 340 | 276 | 8 | — |
| H38 | 370 | 310 | 8 | 100 |
| H111 | 260 | 179 | 14 | 70 |
| H112 | 250 | 124 | 18 | 62 |
Burada çoğu temper kararını iki şey yönlendirir. Birincisi, H32 ve H34, çoğu 5454 spesifikasyonunun gerçekte kullandığı tek iki temperdir — şekillendirilmiş ve kaynaklı kaplar için H32, daha az şekillendirme ile yük taşıyan gövdeler için H34. İkincisi, H3x serisi diğer alaşımlarda olmadığı şekilde önemlidir: H1x temperleri yalnızca gerinimle sertleştirilmiştir, H3x temperleri ise gerinimle sertleştirilir ve ardından düşük sıcaklık işlemiyle stabilize edilir. Kaynaklı bir basınçlı kapta bu stabilizasyon, kaynak sonrası tane arası korozyon direncinde ölçülebilir şekilde daha iyi sonuç sağlar. Kaynaklı yapım için, stabilize edilmemiş eşdeğerler yerine H32 veya H34 tercih edin.
H111 ve H112 bilinmeye değerdir çünkü O ile birbirlerinin yerine kullanılamazlar. H112, kalın plaka ve kaynaklı yapısal işler için kullanılan sıcak haddelenmiş durumdur ve ayrı bir soğuk işlem adımı olmadan orta düzeyde mukavemet taşır. H111, tavlamadan sonra hafifçe gerinimle sertleştirilmiştir ve sünekliğinin çoğunu korurken O'dan biraz daha fazla mukavemet sağlar.
5454 Neden Gerilme Korozyon Çatlamasına Direnir
Bu, alaşımı gerekçelendiren bölümdür, bu nedenle mekanizma konusunda kesin olmakta fayda var.
Yaklaşık %3'ten fazla magnezyum içeren alüminyum-magnezyum alaşımlarında, yaklaşık 65 °C üzerinde sürekli maruz kalma, magnezyumun tane sınırları boyunca β-fazı (Al₃Mg₂) olarak çökelmesine neden olur. Bu sınırlar anodik hale gelir ve tane arası saldırıya duyarlı olur; korozif bir ortamda sürekli çekme gerilmesi altında bu, gerilme korozyon çatlamasına dönüşür. Hasar birikimlidir ve ısıl işlemle geri döndürülemez; bu nedenle 5083 ve 5456 plakası bir onarım prosedürü yerine hizmet sıcaklığı uyarısı taşır.
Magnezyumu %3,0 ile sınırlayarak ve krom ekleyerek 5454 bu çökelmeyi en aza indirir. Pratik sonuç, 5083’ün kapandığı yerde açılan bir hizmet penceresidir:
| Hizmet koşulu | 5454 | 5083 |
|---|---|---|
| Ortam sıcaklığında sürekli hizmet | Mükemmel | Mükemmel |
| ~65 °C üzerinde sürekli hizmet | Kabul edilir — yaklaşık 150 °C'ye kadar derecelendirilmiştir | Önerilmez; SCC riski |
| Sıcak hizmette kaynak sonrası bütünlük | Güçlü — stabilize edilmiş H3x temperleri tercih edilir | H116/H321 koşulu ve sıcaklık kontrolü gerektirir |
| ASME basınçlı kap tanınırlığı, yüksek sıcaklık | Evet | Sıcaklık tavanı ile sınırlıdır |
Mukavemet de her alüminyum alaşımında olduğu gibi sıcaklıkla düşer. 150 °C'de 5454-H32, oda sıcaklığındaki 275 MPa değerine karşı yaklaşık 200 MPa çekme mukavemetini korur — yaklaşık korunma, ki bu artık bir değil, çalışma yüküdür. Yaklaşık 200 °C üzerinde düşüş alaşımdan bağımsız olarak dikleşir ve paslanmaz veya nikel alaşımları standart malzeme seçimi haline gelir.
Basınç hizmeti için tasarım gerilmeleri, yukarıdaki tablodaki oda sıcaklığı değerlerinden değil, gerçek tasarım sıcaklığı için geçerli kodun izin verilen gerilme tablolarından alınmalıdır. ~150 °C rakamı yaygın olarak kabul edilen bir sürekli hizmet kılavuzudur ve ASME kapsamı nitelikli basınç hizmeti için 150–200 °C bandına uzanır.
5454 Fiziksel Özellikleri
| Mülkiyet | Değer |
|---|---|
| Yoğunluk | 2,69 g/cm³ |
| Erime aralığı | 602 – 646 °C |
| Termal iletkenlik | ~134 W/m·K |
| Elektriksel iletkenlik | ~ IACS |
| Termal genleşme katsayısı | 23,6 × 10⁻⁶ /°C (20–100 °C) |
| Özgül ısı kapasitesi | ~900 J/kg-K |
| Elastisite modülü | ~70 GPa |
| Poisson oranı | 0.33 |
İletkenlik değerleri 5052’ninkinden (~138 W/m·K, ~ IACS) daha düşüktür çünkü 5454 katı çözeltide daha fazla magnezyum ve manganez taşır. Bu beklenen bir denge değişimidir: mukavemet ve ısıl kararlılık için alaşımlama bir miktar iletkenliğe mal olur. Uygulamanın yapısal yerine ısıl odaklı olduğu durumlarda, 5052 veya 3005 genellikle daha iyi ve daha ucuz seçim olacaktır.
5454 Alüminyum Plaka ve Sac: Formlar, Boyutlar ve Temperler
5454 ezici çoğunlukla düz haddelenmiş bir alaşımdır ve plaka-sac ayrımı belirtilirken çözülmesi gereken ilk konudur. Ayrım çizgisi nominal kalınlıktır: sac yaklaşık 0,5 mm'den 6 mm'ye kadar uzanır ve plaka 6 mm'de başlar. Plaka, kalınlığın yükü taşıdığı kaynaklı gövdeler, bölmeler ve yapısal elemanlar için kullanılır; 5454 alüminyum sac ise panelin yük taşıyıcı yerine şekillendirildiği kalıplanmış tank astarları, bölme panelleri ve kaplamalar için kullanılır.
| Form | Kalınlık / boyut aralığı | Yaygın temperler |
|---|---|---|
| Levha ve bobin | 0,5 – 6 mm | O, H32, H34, H38 |
| Tabak | 6 – 80 mm | H32, H34, H111, H112 |
| Çubuk (yuvarlak, düz, kare) | 6 – 300 mm | O, H111, H112 |
| Boru ve boru (dikişsiz / kaynaklı) | Dış çap 6 – 400 mm, et kalınlığı 0,5 – 40 mm | O, H32, H34, H111, H112 |
| Extruded profile | On request | H111, H112 |
A few practical notes on specifying 5454 aluminum plate and sheet:
- Thicker plate is almost always H112 or H32. Cold-worked tempers become difficult to produce and less useful above roughly 25 mm, so heavy sections arrive in the as-hot-rolled or stabilised condition.
- H38 is a sheet and thin-plate temper. It reaches 370 MPa but elongation drops to 8%, so it suits wear-resistant decking and non-formed parts rather than anything with a radius.
- Standard 5454 aluminum sheet bends tighter than plate. In H32, thin sheet takes bend radii approaching the material thickness; plate in H34 generally needs a radius of one to two times thickness, and thicker sections need more.
- Bar and tube arrive in different tempers than sheet. The H32/H34 range is a flat-rolled designation; bar, tube, and extruded profile come in O, H111, or H112. Do not carry a sheet temper across to a bar or profile specification without confirming it.
Corrosion Resistance and Service Limits
5454 resists seawater, marine atmosphere, industrial waste, and a range of chemical exposures. The moderate magnesium level keeps general corrosion resistance high while the capped chemistry removes the sensitisation pathway that limits higher-magnesium grades. This combination — corrosion resistance, weldability, and thermal stability in one alloy — is what makes 5454 a standard material for ammonium nitrate and certain petrochemical storage, and for road tanker bodies and process vessels where the contents arrive warm.
Two limits to keep in view. 5454 is not the choice for continuous seawater immersion on a heavily loaded structure: 5083 and 5086 are stronger and are the recognised hull-plate grades, and where their temperature ceiling is not a constraint they are the better specification. And like any aluminium alloy, 5454 corrodes quickly when electrically coupled to a more noble metal in a wet environment, so direct contact with steel or copper alloys needs an insulating barrier.
Working With 5454
Kaynak. GTAW (TIG), GMAW (MIG), resistance welding, and friction stir welding all work. The filler decision is the one that actually matters:
| Dolgu | Chemistry | As-welded strength | Effect on elevated-temperature performance |
|---|---|---|---|
| ER5356 | Al-5% Mg | Daha yüksek | Slightly reduces weld-zone SCC resistance in warm service |
| ER5554 | Al-2.7% Mg | Biraz daha düşük | Matches base metal; preserves the full thermal and corrosion rating |
For structural joints and anything that will run warm, ER5554 is the standard recommendation because it matches the base alloy and keeps the weld zone’s corrosion behaviour consistent with the plate. ER5356 is the right call where as-welded strength dominates and the service temperature stays low. For code work, the filler must be confirmed against the welding procedure specification and the design temperature.
No preheat and no post-weld heat treatment are required. As with every non-heat-treatable alloy, the heat-affected zone reverts toward annealed strength and cannot be recovered by heat treatment — design the joint against the annealed values, not the parent-metal temper.
Şekillendirme. 5454 forms well in O and H32. Deep drawing and tight-radius bending are practical in O; press-brake work on 6–8 mm plate is common in H32 without intermediate annealing. Its work-hardening rate sits between 5052 and 5083 — enough to build strength quickly, but not so much that forming becomes a multi-step operation.
İşleme. Fair to moderate, and noticeably better in H34 than in softer tempers. Expect gummy chips and built-up edge, so use sharp tooling, high cutting speeds, and generous lubrication. Where a part is machining-dominated rather than vessel-dominated, 6061-T6 is the better starting point.
Tavlama. Stress relief is typically carried out around 343 °C (650 °F) with air cooling. Sustained exposure above roughly 220 °C should be avoided, since it softens the cold-worked structure rather than restoring it.
Eloksal. Worth knowing before it becomes a problem: 5xxx alloys anodise to a muted grey, not the bright, uniform finish that 6xxx extrusion grades produce. If the drawing calls for a decorative anodised appearance, 5454 is the wrong alloy and that requirement should be raised at specification time, not after anodising.
5454 vs 5052 vs 5083 vs 6061
| Alaşım ve temper | Çekme (MPa) | Akma (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HB) | Warm service | İçin en iyisi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5454-H32 | 275 | 207 | 10 | 73 | ~150 °C | Welded pressure vessels, warm chemical and marine service |
| 5454-H34 | 305 | 241 | 10 | 81 | ~150 °C | Load-bearing tank shells, tanker bodies |
| 5052-H32 | 228 | 193 | 12 | 60 | Lower hot strength | General sheet metal, fuel tanks, enclosures |
| 5083-H116 | 317 | 228 | 16 | — | ~65 °C limit | Marine hull plate, cryogenic containment |
| 6061-T6 | 310 | 276 | 12 | 95 | Strength declines with heat | Structural frames, machined components |
5454 vs 5052. 5052 is the cheaper, more widely stocked general-purpose Al-Mg sheet alloy. 5454 adds manganese and chromium, which lifts tensile strength by roughly 20% at a comparable magnesium level and — more importantly — improves strength retention and post-weld corrosion behaviour at elevated temperature. Choose 5052 for cost-driven general fabrication with no thermal requirement; choose 5454 when the vessel or tank runs warm or carries a code qualification.
5454 vs 5083. 5083 is about 10–12% stronger at room temperature and is the standard marine hull-plate grade. It also carries the ~65 °C sensitisation limit. If the design temperature crosses that line, 5454 is the specified alloy — chemical transport tanks, asphalt and warm-process vessels, and marine exhaust components are the classic cases. If it does not, 5083’s extra strength and marine certification usually win.
5454 vs 6061. Different categories. 6061-T6 is heat-treatable, roughly comparable in tensile strength, far more machinable, and the standard choice for structural and machined parts. But it is not the default pressure-vessel or chemical-service grade, and bare 6061 corrodes in saltwater and many chemicals. Where corrosion integrity and weldability matter more than machinability, 5454 is the answer.
Go/No-Go: When to Specify 5454
Specify 5454 when:
- Sustained service temperature falls between roughly 65 °C and 150 °C, and the environment involves saltwater, chemicals, or industrial waste — this is 5454’s defining window
- The application is a welded pressure vessel or storage tank requiring code qualification
- Corrosion resistance, weldability, and thermal stability are all required in one material
- The part is flat-rolled plate or sheet that will be formed and welded
- You need moderate strength with a documented mill test certificate
Şu durumlarda başka yerlere bakın:
- Room-temperature tensile strength above roughly 330 MPa is the primary requirement — 5083-H116 is stronger, and 6061-T6 or 7075-T6 are stronger still if a heat-treatable alloy is acceptable
- Continuous service temperature exceeds about 150 °C, or peaks beyond roughly 200 °C — aluminium loses strength rapidly in that range and stainless or nickel alloys become the standard choice
- A bright, uniform anodised finish is specified — 5xxx alloys anodise to a muted grey
- Continuous seawater immersion on a loaded structure — 5083 or 5086 in H116/H321 condition
- High-volume CNC machining is the primary production method — 6061-T6 or 7075-T6 machine far better
- Cost is the dominant constraint and there is no thermal requirement — 5052 or 5754 will do the same job for less
Where 5454 Is Used
| Sektör | Tipik parçalar | Why 5454 |
|---|---|---|
| Chemical processing | Storage tanks, transport vessels, piping for nitrates and petrochemicals | Elevated-temperature corrosion resistance plus weldability |
| Basınçlı kaplar | ASME-code welded vessels for moderate-temperature service | Code recognition and retained strength to ~150 °C |
| Nakliye | Road tanker bodies, rail tank cars, fuel and chemical tank shells | Strength-to-weight with warm-cargo tolerance |
| Marine and offshore | Exhaust components, cooling-water piping, warm-process tanks, deck fittings | Marine corrosion resistance where 5083’s temperature limit applies |
| Industrial equipment | Heat-exchanger shells, process piping, scrubber components | Thermal stability under sustained load |
Artılar ve Sınırlamalar Bir Bakışta
| Boyut | Avantaj | Dikkat Edilmesi Gerekenler |
|---|---|---|
| Elevated temperature | Rated to ~150 °C continuous, where 5083 stops at ~65 °C | Strength still declines; above ~200 °C look to other materials |
| Korozyon | Excellent marine, chemical, and industrial-waste resistance | Not for loaded continuous seawater immersion |
| Kaynaklanabilirlik | Clean TIG/MIG/FSW; no preheat or post-weld heat treatment | HAZ reverts toward annealed strength — design to it |
| SCC direnci | Strong, including in welded joints | Filler choice matters — ER5554 for warm service |
| Güç | Higher than 5052 at comparable Mg | Below 5083 and well below 6061-T6 |
| Şekillendirilebilirlik | Good in O and H32; H3x stabilisation aids welded work | H38 is a sheet temper with 8% elongation |
| Talaşlı İmalat | Workable | Gummy chips; behind 6061 by a clear margin |
| Yüzey işlemi | Takes paint, powder coat, and mill finish well | Anodises to muted grey — not a decorative alloy |
| Cost and availability | Standard plate and sheet product | Priced above 5052; a specialty grade |
Sonuç
5454 exists because aluminium-magnesium alloys lose reliability when they get hot — and some applications can’t tolerate that. By capping magnesium at 3.0% and adding manganese and chromium, it holds useful strength and corrosion resistance to about 150°C, past the point where 5083 and 5456 begin to sensitise, earning ASME recognition for elevated-temperature pressure service. The price is moderate strength against 5083 at room temperature, a muted anodised finish, and a premium over 5052 — fair trade-offs when the vessel runs warm and the joint is welded, the wrong ones for a room-temperature enclosure or a machined bracket. So set the design temperature first, the temper second, and the rest of the decision makes itself.
Linsy Aluminum tedarik eder 5454 in plate, sheet, coil, bar, tube, and extruded profile across the common tempers, with in-house machining, welding, laser cutting, anodizing, and polishing — send your drawing with the design temperature and weld details, and we’ll check the service limit and filler before you commit.
Sıkça Sorulan Sorular
What makes 5454 aluminum suitable for elevated-temperature service?
Its magnesium content is capped at 3.0%. Above about 3% Mg, 5xxx alloys become susceptible to stress-corrosion cracking above roughly 65 °C, as magnesium precipitates as β-phase (Al₃Mg₂) along grain boundaries. Capping the magnesium, and adding chromium to inhibit that precipitation, keeps 5454 usable in continuous service to about 150 °C with its corrosion resistance intact. Design stresses for pressure service should still be taken from the applicable code tables for the actual design temperature.
How hard is 5454 aluminum?
Typical Brinell hardness runs 62 HB in the annealed O condition, 73 HB in H32, 81 HB in H34, and 100 HB in H38. The H111 and H112 conditions sit around 70 HB and 62 HB respectively. Published figures vary somewhat by source and thickness, so treat these as typical and confirm guaranteed values against the mill test certificate. Hardness is useful for receiving inspection; sizing calculations should use tensile and yield strength.
What is the difference between 5454-H32 and H34?
Both are strain hardened and stabilised, so both hold their properties rather than age-softening. H32 is quarter-hard — about 275 MPa tensile and 207 MPa yield — and is the standard choice for formed and welded vessels. H34 is half-hard at roughly 305 MPa tensile and 241 MPa yield, used for load-bearing shells where less forming is required. Moving from H32 to H34 buys about 11% more strength and costs some formability, so H32 remains the safer default for anything that gets bent.
5454 kaynağında hangi dolgu metali kullanılmalıdır?
ER5554 is the standard recommendation for structural joints and anything running warm, because its ~2.7% magnesium matches the base alloy and preserves the weld zone’s corrosion resistance and thermal rating. ER5356 gives higher as-welded strength but slightly reduces weld-zone SCC resistance at elevated temperature, so it suits low-temperature service where strength dominates. For code-qualified pressure work, confirm the filler against the welding procedure specification and design temperature.
Is 5454 the same as 5754?
No — they are related but not interchangeable. 5754 is an Al-Mg alloy with 2.6–3.6% magnesium and no chromium addition; it is widely used for automotive and general sheet work where deep formability matters most. 5454 adds manganese for roughly 10–15% more strength plus chromium for grain-boundary control, which is what improves its stress-corrosion performance and elevated-temperature rating. If a specification calls for pressure-vessel or warm-chemical service, 5454 is the correct grade and 5754 is not a substitute.
