Trong đại gia đình hợp kim nhôm, tấm nhôm series 5000 đã trở thành biểu tượng của khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình với việc bổ sung magiê độc đáo, chủ yếu là 3%-5%, và chiếm vị trí không thể thay thế trong các lĩnh vực tàu thủy, xe cộ, thiết bị hóa chất, v.v. Bài viết này sẽ đưa bạn đi sâu vào thế giới của tấm nhôm series 5000, từ sản xuất đến ứng dụng, và phân tích toàn diện giá trị cốt lõi của nó.
Các bước sản xuất tấm nhôm series 5000
Việc sản xuất tấm nhôm series 5000 tuân theo một quy trình chính xác.
- 1. Nung chảy và đúc: Phôi nhôm có độ tinh khiết cao được nung chảy với magiê, mangan và các nguyên tố khác theo tỷ lệ nghiêm ngặt, và đúc thành phôi tấm lớn sau khi khử khí và lọc.
- 2. Xử lý đồng nhất: Phôi tấm được giữ ấm ở 500°C+ để loại bỏ sự phân tách thành phần và cải thiện hiệu suất gia công sau đó.
- 3. Cán nóng: Phôi tấm được cán đến độ dày trung bình ở nhiệt độ cao để tinh chỉnh cấu trúc hạt.
- 4. Cán nguội: Cán hoàn thiện đến độ dày và độ chính xác bề mặt mục tiêu ở nhiệt độ phòng để kiểm soát các tính chất cơ học.
- 5. Xử lý nhiệt: Xử lý ủ (chẳng hạn như trạng thái O) được thực hiện theo yêu cầu của cấp để tối ưu hóa khả năng định hình và độ ổn định.
- 6. Hoàn thiện và kiểm tra: Xử lý bề mặt (chẳng hạn như chải, đánh bóng), kiểm tra kích thước và hiệu suất nghiêm ngặt để đảm bảo rằng sản phẩm hoàn thiện đáp ứng các tiêu chuẩn.
Tại sao nên chọn tấm nhôm series 5000
(1) Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời
Các nguyên tố magiê tạo thành một lớp màng oxit ổn định, đặc biệt trong môi trường biển và hóa chất, tốt hơn nhiều so với thép thông thường.
(2) Khả năng định hình tuyệt vời
Các đặc tính cường độ trung bình và thấp giúp dễ dàng dập, uốn và các quá trình gia công nguội khác, giảm khó khăn và chi phí sản xuất.
(3) Hiệu suất hàn tốt
Hầu hết các loại đều phù hợp với các quy trình hàn thông thường và có độ bền liên kết cao.
(4) Cường độ trung bình và độ dẻo dai tuyệt vời
Cân bằng các yêu cầu chịu tải và khả năng chống va đập.
(5) Không tăng cường xử lý nhiệt
Cường độ có thể được cải thiện thông qua quá trình làm cứng, đơn giản hóa quy trình sản xuất.
Thông số của tấm nhôm series 5000
(1) Thành phần chính
Hợp kim Al-Mg, chứa một lượng nhỏ Mn, Cr, v.v. Lấy 5052 H32 làm ví dụ.
bảng1:
| Nguyên tố | Phạm vi tiêu chuẩn | Ghi chú |
| Al | Phần còn lại ≥97.2% | Là kim loại cơ bản |
| Mg | 2.2 ~ 2.8 | Nguyên tố tăng cường cốt lõi, chìa khóa để chống ăn mòn |
| Cr | 0.15 ~ 0.35 | Tinh chỉnh hạt, cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ dẻo dai |
| Fe | ≤0.40 | Tạp chất (kiểm soát chặt chẽ) |
| Si | ≤0.25 | Tạp chất (ảnh hưởng đến khả năng định hình, cần được giới hạn) |
| Cu | ≤0.10 | Tạp chất (làm giảm khả năng chống ăn mòn, kiểm soát chặt chẽ) |
| Mn | ≤0.10 | Tạp chất (dấu vết, có thể cải thiện độ bền) |
| Zn | ≤0.10 | Tạp chất (dấu vết) |
| Khác | ≤0.15 | Tổng của tất cả các nguyên tố tạp chất khác ≤0.15% |
(2) Tính chất vật lý
Mật độ khoảng 2.7g/cm³, với độ dẫn nhiệt và điện tốt.
(3) Tính chất cơ học
bảng2:
| Cấp/trạng thái | Độ bền kéo (MPa) | Giới hạn chảy (MPa) | Độ giãn dài (%) | Độ cứng (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 |
Điều kiện thị trường và các yếu tố giá của tấm nhôm series 5000
(1) Giá của tấm nhôm series 5000 bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố
- Giá cơ bản của phôi nhôm: Dao động theo hợp đồng tương lai LME (gần đây khoảng $2300-$2600/tấn).
- Thành phần hợp kim và cấp: 5083 với hàm lượng magiê cao thường cao hơn 5052.
- Yêu cầu về thông số kỹ thuật: Độ dày, chiều rộng và dung sai càng chính xác thì giá càng cao.
- Khối lượng mua và kênh: Mua số lượng lớn và bán hàng trực tiếp từ nhà máy có nhiều lợi thế về giá hơn.
- Quá trình xử lý bề mặt: Lớp phủ hoặc kết cấu đặc biệt làm tăng chi phí.
(2) Tham khảo thị trường hiện tại
- lấy các thông số kỹ thuật chính làm ví dụ
- Tấm nhôm 5052-H32: khoảng $3200 – $3800 / tấn
- Tấm nhôm 5083-H116: khoảng $3500 – $4200 / tấn
Giá cụ thể cần được hỏi theo thời gian thực, và mức phí bảo hiểm cho các tấm dày cho ngành công nghiệp hóa chất và đóng tàu và các sản phẩm được chứng nhận đặc biệt là đáng kể.
Ứng dụng
Tấm nhôm series 5000 hoạt động trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Đóng tàu: thân tàu, boong tàu, vách ngăn, 5083 có khả năng chống ăn mòn nước biển tuyệt vời.
- Vận tải: khoang xe tải, xe bồn, tấm nội thất xe lửa, khay pin năng lượng mới, kết hợp trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn.
- Thiết bị hóa chất: bồn chứa, đường ống, lớp lót lò phản ứng, chịu được sự ăn mòn hóa học.
- Trang trí kiến trúc: tường rèm, trần nhà, kết cấu bao che bền, xử lý bề mặt đa dạng và bền.
- Thiết bị điện tử: vỏ thiết bị, bộ phận tản nhiệt, khả năng gia công và che chắn tốt.
- Đồ dùng hàng ngày: tấm hành lý, vỏ thiết bị gia dụng, dụng cụ nhà bếp.
So sánh và ưu điểm của series 3000 với các series chính khác
Khả năng cạnh tranh cốt lõi của series 5000.
Bảng3:
| Đặc điểm | Series 5000 (Al-Mg) | Series 3000 (Al-Mn) | Series 6000 (Al-Mg-Si) | Series 2000 (Al-Cu) |
| Ưu điểm chính | Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng định hình tốt, khả năng hàn tốt | Khả năng định hình tuyệt vời, chi phí thấp | Độ bền cao, tăng cường xử lý nhiệt, hiệu suất toàn diện tốt | Độ bền cực cao |
| Nhược điểm chính | Độ bền trung bình | Độ bền thấp, khả năng chống ăn mòn trung bình | Khả năng chống ăn mòn không tốt bằng series 5000 | Khả năng chống ăn mòn kém, khó gia công |
| Các loại điển hình | 5052, 5083 | 3003, 3004 | 6061, 6082 | 2024, 2075 |
| Khả năng chống ăn mòn | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Khả năng định hình | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Ứng dụng điển hình | Tấm tàu, bồn hóa chất, toa xe | Lon, dụng cụ nhà bếp, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm | Bộ phận kết cấu, khung ô tô, cửa ra vào và cửa sổ | Bộ phận kết cấu hàng không vũ trụ |
Tóm tắt Ưu điểm cốt lõi, Khi kịch bản ứng dụng phụ thuộc nhiều vào khả năng chống ăn mòn, khả năng định hình tốt và hiệu suất hàn đáng tin cậy, và yêu cầu về độ bền tuyệt đối không quá cao, thì series 5000, đặc biệt là 5052 và 5083 thường là lựa chọn hiệu quả về chi phí và đáng tin cậy nhất. Các đặc tính tuổi thọ dài trong môi trường khắc nghiệt của nó đặc biệt nổi bật.
Tính bền vững và khả năng tái chế
Tấm nhôm series 5000 không chỉ là một lựa chọn về hiệu suất, mà còn là một lựa chọn về môi trường: bản thân nhôm có khả năng tái chế cao (tỷ lệ tái chế có thể đạt hơn 95%), và mức tiêu thụ năng lượng của quá trình tái chế chỉ bằng khoảng 5% so với sản xuất nhôm ban đầu. Việc sử dụng tấm nhôm series 5000 về cơ bản là tham gia vào việc tái chế tài nguyên và giảm lượng khí thải carbon trong toàn bộ vòng đời của sản phẩm, phù hợp với xu hướng toàn cầu hiện nay về sản xuất xanh và phát triển bền vững.
Tấm nhôm series 5000 đã khẳng định vị thế vững chắc trong lĩnh vực vật liệu công nghiệp với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng gia công định hình và hiệu suất hàn tốt, và khả năng thích ứng ứng dụng rộng rãi. Trong bối cảnh hiện nay, khi chúng ta theo đuổi sự nhẹ nhàng, độ bền và thân thiện với môi trường, việc khám phá và lựa chọn kỹ lưỡng các tấm nhôm series 5000 phù hợp chắc chắn là một lựa chọn khôn ngoan cho các kỹ sư và nhà sản xuất.