Quali sono le proprietà chiave della bobina di alluminio 5052?
Il alluminio 5052 lega appartiene alla serie 5xxx, rinomata per la sua composizione dominata dal magnesio (2,2–2,8% Mg, 0,15–0,35% Cr). Questa lega offre una sinergia unica di resistenza e resistenza alla corrosione, raggiungendo un intervallo di resistenza alla trazione di 210–270 MPa nella tempra H32—quasi il doppio di quello dell'alluminio puro. La sua struttura incrudita fornisce un'eccezionale resistenza alla fatica, rendendola ideale per applicazioni con carico dinamico come i componenti marini.
Composizione chimica della lega di alluminio 5052 (%)
| Grado | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti |
| 5052 | 0,25 | 0,4 | 0,1 | 0,1 | 2,2-2,8 | 0,15-0,35 | 0,1 | – |
A differenza delle leghe 6xxx, la 5052 è priva di silicio, garantendo prestazioni superiori alla corrosione in acqua salata (perdita di massa ASTM G67 <15 mg/cm² dopo 24 ore di esposizione). Il contenuto di cromo migliora ulteriormente la resistenza alla tensocorrosione, fondamentale per serbatoi di carburante e contenitori chimici. La conducibilità termica è di 138 W/m·K, bilanciando le esigenze di dissipazione del calore nei sistemi HVAC senza compromettere la formabilità.
Proprietà meccaniche della bobina di alluminio 5052
| Grado | Resistenza alla trazione (MPa) | Resistenza allo snervamento (MPa) | Allungamento (%) |
| 5052 | 173-305 | ≥65 | – |
Per i fabbricanti di alluminio, il tasso di allungamento della 5052 (12–25% a seconda della tempra) supporta le operazioni di imbutitura profonda e formatura a rulli. La sua durezza Brinell (60–95 HB) consente la lavorazione senza eccessiva usura degli utensili, sebbene siano consigliate frese al carburo per la produzione di grandi volumi.
Come si confronta la bobina di alluminio 5052 con la 3003 o la 6061?
Il dilemma della selezione della lega—resistenza contro resistenza alla corrosione contro costo—diventa chiaro quando si confronta la 5052 con la 3003 e la 6061.
5052 contro 3003: sebbene entrambe non siano trattabili termicamente, il contenuto di magnesio della 5052 fornisce una resistenza allo snervamento superiore del 30%. Tuttavia, la composizione di manganese della 3003 offre una migliore resistenza all'ossidazione alle alte temperature, rendendola preferibile per gli scambiatori di calore.
5052 contro 6061: la variante 6061-T6 vanta una resistenza superiore (310 MPa di trazione) grazie ai precipitati di magnesio-siliciuro, ma soffre in ambienti marini. La 5052 supera la 6061 nei test allo spruzzo salino con un margine di 3:1. In termini di costi, le bobine 5052 sono più economiche del 15–20% rispetto alla 6061.
La selezione del materiale dipende in definitiva dall'applicazione.
- Scegliere la 5052 per hardware marino, rimorchi per camion e involucri elettronici.
- Optare per la 3003 in finiture decorative o sistemi termici.
- Selezionare la 6061 per telai strutturali che necessitano di saldabilità e trattamento termico.
Migliori pratiche per la saldatura della bobina di alluminio 5052
La saldatura della 5052 richiede un meticoloso controllo dei parametri per evitare la combustione del Mg e la porosità. La saldatura ad arco a gas metallico (GMAW) con filo di riempimento 5356 (4–5% Mg) è preferita per la corrispondenza della composizione. Mantenere il gas di protezione (Ar + 25–50% He) a 20–25 CFH per stabilizzare l'arco e ridurre al minimo l'inclusione di ossido.
La preparazione pre-saldatura non è negoziabile:
- Sgrassare con acetone, quindi incidere in una soluzione di NaOH al 10% (60°C, 5 minuti).
- Risciacquare con soluzione di HNO3 (20%) per neutralizzare l'alcalinità.
- Saldare entro 8 ore per prevenire la riossidazione.
La ricottura post-saldatura a 345°C per 1 ora ripristina le proprietà di tempra H32 nelle zone termicamente alterate. Per la saldatura laser, che sta guadagnando terreno nella produzione di vassoi per batterie EV, utilizzare la modalità pulsata a 3–5 kW di potenza con un diametro del punto di 0,6 mm per controllare la vaporizzazione del Mg.
Come si comporta la 5052 in ambienti corrosivi?
La resistenza alla corrosione della 5052 deriva dal suo denso strato di ossido MgO-Al2O3, che si autoripara in ambienti con pH 4–9. Nei test allo spruzzo salino ASTM B117, la 5052-H32 mostra <0,1 mm/anno di velocità di corrosione—superando l'acciaio inossidabile 304 in ambienti ricchi di cloruri.
Caso concreto: le passerelle delle piattaforme petrolifere offshore che utilizzano fogli 5052 riportano una durata di servizio di 15 anni contro gli 8 anni delle alternative in acciaio al carbonio. Tuttavia, evitare di abbinare la 5052 con leghe di rame (ad esempio, raccordi in ottone) per prevenire la corrosione galvanica; utilizzare guarnizioni isolate se inevitabile.
Per ambienti estremi (pH 11), applicare un rivestimento di conversione al cromato (MIL-DTL-5541) o sistemi di verniciatura fluoropolimeriche. I recenti progressi nell'ossidazione elettrolitica al plasma (PEO) possono aumentare la resistenza alla corrosione della 5052 del 400%—un punto di svolta per gli impianti di desalinizzazione.
Come ridurre il costo dell'alluminio 5052?
- Ottimizzazione della tempra: specificare H34 invece di H32 dove una resistenza superiore del 10% consente la riduzione dello spessore.
- Nesting della larghezza: Utilizzare bobine da 1.500 mm invece dello standard da 1.220 mm per ridurre gli scarti nello stampaggio di pannelli automobilistici.
- Trattamento termico in blocco: Negoziare i prezzi dei laminatoi per ordini superiori a 20 tonnellate con cicli di ricottura condivisi.
- L'analisi del costo del ciclo di vita rivela spesso la superiorità della 5052—mentre i costi iniziali superano l'acciaio al carbonio del 30%, la sua durata di servizio 3 volte superiore in ambienti corrosivi riduce drasticamente i budget di sostituzione e manutenzione.