ในตระกูลใหญ่ของโลหะผสมอะลูมิเนียม แผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ได้กลายเป็นคำพ้องความหมายของการทนต่อการกัดกร่อนและการขึ้นรูปด้วยการเติมแมกนีเซียมที่เป็นเอกลักษณ์ โดยส่วนใหญ่คือ 3%-5% และครองตำแหน่งที่ไม่อาจถูกแทนที่ได้ในด้านเรือ ยานพาหนะ อุปกรณ์เคมี ฯลฯ บทความนี้จะพาคุณเจาะลึกโลกของแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการใช้งาน และวิเคราะห์คุณค่าหลักของมันอย่างครอบคลุม
ขั้นตอนการผลิตแผ่นอะลูมิเนียม 5000 Series
การผลิตแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series เป็นไปตามกระบวนการที่แม่นยำ
- 1. การหลอมและการหล่อ: แท่งอะลูมิเนียมบริสุทธิ์สูงจะถูกหลอมด้วยแมกนีเซียม แมงกานีส และธาตุอื่นๆ ในสัดส่วนที่เข้มงวด และหล่อลงในแท่งแผ่นขนาดใหญ่หลังจากกำจัดก๊าซและกรอง
- 2. การอบอ่อน: แท่งแผ่นจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 500°C+ เพื่อกำจัดส่วนประกอบที่แยกตัวและปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลในภายหลัง
- 3. การรีดร้อน: แท่งแผ่นจะถูกรีดให้มีความหนาปานกลางที่อุณหภูมิสูงเพื่อปรับโครงสร้างเกรน
- 4. การรีดเย็น: รีดให้ได้ความหนาและพื้นผิวที่แม่นยำตามเป้าหมายที่อุณหภูมิห้องเพื่อควบคุมคุณสมบัติทางกล
- 5. การอบชุบด้วยความร้อน: ดำเนินการอบอ่อน (เช่น สถานะ O) ตามข้อกำหนดของเกรดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการขึ้นรูปและความเสถียร
- 6. การตกแต่งและการทดสอบ: การบำบัดพื้นผิว (เช่น การแปรง การขัดเงา) การทดสอบขนาดและประสิทธิภาพอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเป็นไปตามมาตรฐาน
ทำไมต้องเลือกแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series
(1) ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
ธาตุแมกนีเซียมก่อตัวเป็นฟิล์มออกไซด์ที่เสถียร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมทางทะเลและสารเคมี ซึ่งดีกว่าเหล็กกล้าทั่วไปมาก
(2) ขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม
ลักษณะความแข็งแรงปานกลางและต่ำทำให้ง่ายต่อการปั๊ม งอ และการแปรรูปเย็นอื่นๆ ลดความยากลำบากและต้นทุนในการผลิต
(3) ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดี
เกรดส่วนใหญ่เหมาะสำหรับกระบวนการเชื่อมแบบเดิมและมีความแข็งแรงในการเชื่อมต่อสูง
(4) ความแข็งแรงปานกลางและความเหนียวดีเยี่ยม
สมดุลความต้องการในการรับน้ำหนักและความทนทานต่อแรงกระแทก
(5) ไม่มีการเสริมความแข็งแรงด้วยการอบชุบด้วยความร้อน
ความแข็งแรงสามารถปรับปรุงได้ผ่านการชุบแข็ง ทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้น
พารามิเตอร์ของแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series
(1) ส่วนประกอบหลัก
โลหะผสม Al-Mg มี Mn, Cr จำนวนเล็กน้อย ฯลฯ ยกตัวอย่างเช่น 5052 H32
ตาราง1:
| ธาตุ | ช่วงมาตรฐาน | หมายเหตุ |
| Al | สารตกค้าง ≥97.2% | เป็นโลหะพื้นฐาน |
| Mg | 2.2 ~ 2.8 | องค์ประกอบเสริมความแข็งแรงหลัก กุญแจสำคัญในการต้านทานการกัดกร่อน |
| Cr | 0.15 ~ 0.35 | ปรับเกรนให้ละเอียด ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียว |
| Fe | ≤0.40 | สิ่งเจือปน (ควบคุมอย่างเข้มงวด) |
| Si | ≤0.25 | สิ่งเจือปน (ส่งผลต่อการขึ้นรูป ต้องจำกัด) |
| Cu | ≤0.10 | สิ่งเจือปน (ลดความต้านทานการกัดกร่อน ควบคุมอย่างเข้มงวด) |
| Mn | ≤0.10 | สิ่งเจือปน (ร่องรอย สามารถเพิ่มความแข็งแรงได้) |
| Zn | ≤0.10 | สิ่งเจือปน (ร่องรอย) |
| อื่นๆ | ≤0.15 | ผลรวมของธาตุเจือปนอื่นๆ ทั้งหมด ≤0.15% |
(2) คุณสมบัติทางกายภาพ
ความหนาแน่นประมาณ 2.7g/cm³ มีการนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี
(3) คุณสมบัติทางกล
ตาราง2:
| เกรด/สถานะ | ความต้านทานแรงดึง (MPa) | ความแข็งแรงคราก (MPa) | การยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) |
| 5052-O | 170-215 | ≥70 | ≥25 | ~47 |
| 5052-H32 | 230-280 | ≥195 | ≥12 | ~60 |
| 5083-O | 275-350 | ≥125 | ≥16 | ~65 |
| 5083-H116 | 290-360 | ≥215 | ≥10 | ~75 |
เงื่อนไขตลาดและปัจจัยด้านราคาของแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series
(1) ราคาของแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย
- ราคาพื้นฐานของแท่งอะลูมิเนียม: ผันผวนตาม LME futures (เมื่อเร็วๆ นี้ประมาณ $2300-$2600/ตัน)
- องค์ประกอบและเกรดของโลหะผสม: 5083 ที่มีปริมาณแมกนีเซียมสูงมักจะสูงกว่า 5052
- ข้อกำหนดเฉพาะ: ยิ่งความหนา ความกว้าง และความคลาดเคลื่อนแม่นยำมากเท่าไหร่ ราคาก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
- ปริมาณการซื้อและช่องทาง: การซื้อจำนวนมากและการขายตรงจากโรงงานมีข้อได้เปรียบด้านราคามากกว่า
- กระบวนการบำบัดพื้นผิว: สารเคลือบพิเศษหรือพื้นผิวช่วยเพิ่มต้นทุน
(2) การอ้างอิงตลาดปัจจุบัน
- ยกตัวอย่างข้อมูลจำเพาะหลัก
- แผ่นอะลูมิเนียม 5052-H32: ประมาณ $3200 – $3800 / ตัน
- แผ่นอะลูมิเนียม 5083-H116: ประมาณ $3500 – $4200 / ตัน
ราคาเฉพาะต้องสอบถามแบบเรียลไทม์ และพรีเมียมสำหรับแผ่นหนาสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและการต่อเรือและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองพิเศษนั้นมีนัยสำคัญ
การใช้งาน
แผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ทำงานในสาขาต่างๆ
- การต่อเรือ: ตัวเรือ ดาดฟ้า ผนังกั้น 5083 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้ดีเยี่ยม
- การขนส่ง: ช่องใส่รถบรรทุก รถบรรทุกถัง แผงด้านในรถไฟ ถาดแบตเตอรี่พลังงานใหม่ ผสมผสานน้ำหนักเบาและความทนทานต่อการกัดกร่อน
- อุปกรณ์เคมี: ถังเก็บ ท่อซับในเครื่องปฏิกรณ์ ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี
- การตกแต่งสถาปัตยกรรม: ผนังม่าน เพดาน โครงสร้างล้อมรอบที่ทนทาน การบำบัดพื้นผิวที่หลากหลายและทนทาน
- เครื่องใช้ไฟฟ้า: ตัวเครื่องอุปกรณ์ ส่วนประกอบการกระจายความร้อน การแปรรูปที่ดีและประสิทธิภาพในการป้องกัน
- ของใช้ในชีวิตประจำวัน: แผงกระเป๋า ตัวเครื่องใช้ในบ้าน เครื่องครัว
การเปรียบเทียบและข้อดีของ 3000 series กับ series หลักอื่นๆ
ความสามารถในการแข่งขันหลักของ 5000 series
ตาราง3:
| ลักษณะ | 5000 series (Al-Mg) | 3000 series (Al-Mn) | 6000 series (Al-Mg-Si) | 2000 series (Al-Cu) |
| ข้อดีหลัก | ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ขึ้นรูปได้ดี เชื่อมได้ดี | ขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม ต้นทุนต่ำ | ความแข็งแรงสูง การเสริมความแข็งแรงด้วยการอบชุบด้วยความร้อน ประสิทธิภาพโดยรวมดี | ความแข็งแรงสูงมาก |
| ข้อเสียหลัก | ความแข็งแรงปานกลาง | ความแข็งแรงต่ำ ทนทานต่อการกัดกร่อนปานกลาง | ความต้านทานการกัดกร่อนไม่ดีเท่า 5000 series | ทนทานต่อการกัดกร่อนไม่ดี แปรรูปยาก |
| เกรดทั่วไป | 5052, 5083 | 3003, 3004 | 6061, 6082 | 2024, 2075 |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| การขึ้นรูป | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| การใช้งานทั่วไป | แผ่นเรือ ถังเคมี รถบรรทุก | กระป๋อง เครื่องครัว แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน | ชิ้นส่วนโครงสร้าง โครงรถยนต์ ประตูและหน้าต่าง | ชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศ |
สรุปข้อดีหลัก เมื่อสถานการณ์การใช้งานขึ้นอยู่กับการต้านทานการกัดกร่อน การขึ้นรูปที่ดี และประสิทธิภาพการเชื่อมที่เชื่อถือได้ และความต้องการความแข็งแรงสัมบูรณ์ไม่สุดขีด 5000 series โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 5052 และ 5083 มักจะเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าและเชื่อถือได้มากที่สุด ลักษณะการใช้งานที่ยาวนานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนั้นมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ
ความยั่งยืนและการรีไซเคิล
แผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ไม่เพียงแต่เป็นทางเลือกด้านประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเป็นทางเลือกด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย: อะลูมิเนียมเองสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สูง (อัตราการรีไซเคิลสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 95%) และการใช้พลังงานของกระบวนการรีไซเคิลมีเพียงประมาณ 5% ของการผลิตอะลูมิเนียมดั้งเดิม การใช้แผ่นอะลูมิเนียม 5000 series นั้นเป็นส่วนหนึ่งในการมีส่วนร่วมในการรีไซเคิลทรัพยากรและลดรอยเท้าคาร์บอนของวงจรชีวิตทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มระดับโลกในปัจจุบันของการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืน
แผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ได้สร้างตำแหน่งที่มั่นคงในด้านวัสดุอุตสาหกรรมด้วยความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม การขึ้นรูปและการแปรรูปที่ดี และประสิทธิภาพการเชื่อม และการปรับตัวในการใช้งานที่หลากหลาย ในการแสวงหาความเบา ความทนทาน และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน การสำรวจเชิงลึกและการเลือกแผ่นอะลูมิเนียม 5000 series ที่เหมาะสมนั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นทางเลือกที่ชาญฉลาดสำหรับวิศวกรและผู้ผลิต