5383 Placa de aluminio marino
La placa de aluminio marino 5383 es una aleación de aluminio y magnesio de alta resistencia a la corrosión diseñada para entornos exigentes de construcción naval y costa afuera. Con una soldabilidad superior, una excelente resistencia al agua de mar y propiedades mecánicas estables tanto en calibres finos como gruesos, el 5383 es ideal para revestimiento de cascos, cubiertas, superestructuras y componentes marinos de alta carga donde la durabilidad a largo plazo y la reducción de peso son fundamentales.
5383 es una aleación de aluminio especializada para uso marino desarrollada como una alternativa mejorada a la aleación 5083, ampliamente utilizada. Al optimizar su contenido de magnesio y oligoelementos, 5383 ofrece:
- Mayor rendimiento y resistencia a la tracción que el estándar 5083.
- Resistencia mejorada al agrietamiento por corrosión bajo tensión y picaduras en agua de mar
- Rendimiento estable después de soldar y formar
Su combinación de construcción liviana, fuerte capacidad estructural y larga vida útil hace que el 5383 sea la solución preferida para los astilleros modernos que buscan un menor consumo de combustible y un mantenimiento reducido.
Características y beneficios
| Característica | Beneficio en Servicio Marítimo |
|---|---|
| Alta relación resistencia-peso | Permite placas más delgadas, reduce el peso de la embarcación, mejora la velocidad y la eficiencia del combustible |
| Excelente resistencia a la corrosión del agua de mar | Extiende la vida útil del casco y la cubierta, minimiza el revestimiento protector y los costos de reparación. |
| Soldabilidad superior | Soldaduras limpias y resistentes a grietas con mínima pérdida de resistencia en zonas afectadas por el calor. |
| Buena resistencia a la fatiga | Fiable bajo carga de ondas cíclicas y vibración. |
| Rendimiento mejorado sobre 5083 | Mayor resistencia a la prueba y mejores márgenes estructurales, especialmente en regiones de alta carga |
| Aleación no tratable térmicamente | Propiedades obtenidas mediante trabajo en frío; estable en servicio, sin riesgo de exceso de uso |
| Buena formabilidad | Adecuado para secciones curvas de casco, cubiertas y paneles de superestructura |
| Disponibilidad de amplio tamaño | Desde chapa fina para interiores hasta chapa gruesa para cascos, quillas y refuerzos |
Aplicaciones típicas en la industria marina
| Área de aplicación | Uso típico de la placa 5383 |
|---|---|
| Estructuras de casco de barco | Armazón inferior, armazón lateral, secciones de proa, estructuras de popa, tracas de sentina |
| Cubiertas y superestructuras | Cubiertas principales, cubiertas de intemperie, cubiertas de puentes, bloques de alojamiento, timoneras |
| Buques de alta velocidad | Barcos patrulleros, ferries rápidos, barcos de tripulación, barcos de trabajo que requieren cascos ligeros pero resistentes. |
| Estructuras costa afuera | Heliplataformas, plataformas, pasarelas, módulos de alojamiento, pasarelas. |
| Embarcaciones navales y de defensa | Cascos y cubiertas resistentes a la corrosión con rendimiento estructural mejorado |
| Rampas y plataformas para vehículos | Rampas Ro-Ro, plataformas de carga, plataformas para vehículos con cargas de gran fatiga y impacto. |
| Tanques y recintos | Tanques de lastre, tanques de agua dulce, carcasas protectoras, recintos para equipos marinos |
| Embarcaciones interiores | Embarcaciones fluviales, barcazas y embarcaciones de servicio que requieren poco mantenimiento y una larga vida útil. |
Composición química de la aleación 5383
Valores típicos de composición; Los límites específicos pueden variar según la norma (por ejemplo, EN, ASTM o reglas de sociedades de clasificación).
| Elemento | Rango típico (%) | Función / Efecto |
|---|---|---|
| magnesio | 4.3 – 5.2 | Elemento de fortalecimiento primario; mejora la resistencia a la corrosión en agua de mar |
| Minnesota | 0,4 – 1,0 | Mejora la resistencia, el refinamiento del grano y la dureza. |
| Y | ≤ 0,40 | Controlado para mantener la soldabilidad y la dureza. |
| fe | ≤ 0,40 | Se mantiene bajo para evitar la pérdida de resistencia a la corrosión y ductilidad. |
| cr | 0,05 – 0,25 | Contribuye a la resistencia contra el agrietamiento por corrosión bajo tensión. |
| De | ≤ 0,15 | Refinador de granos, ayuda a mantener propiedades mecánicas uniformes. |
| Cu | ≤ 0,10 | Restringido para mantener una resistencia excepcional a la corrosión. |
| zinc | ≤ 0,25 | Limitado para evitar la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión. |
| Otros | ≤ 0,05 cada uno / 0,15 en total | Los oligoelementos se mantienen dentro de límites estrictos. |
| Alabama | Balance | Metal base que proporciona baja densidad y protección contra el óxido natural. |
Designaciones y procesamiento de temperamento
5383 es una aleación de aluminio y magnesio no tratable térmicamente. La resistencia se logra principalmente mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación). Los temples más comunes para placa marina son:
| Temperamento | Descripción | Caso de uso típico en construcción marina |
|---|---|---|
| oh | Recocido, condición más suave. | Conformación ajustada, curvatura compleja, embutición profunda, soldadura posterior. |
| H111 | Ligeramente endurecido por deformación | Revestimiento general del casco y cubierta donde se necesita una buena formación y soldadura. |
| H116 | Endurecido por deformación, estabilizado a baja temperatura; optimizado para servicio marítimo | Revestimiento del casco y la cubierta en exposición continua al agua de mar. |
| H321 | Endurecido por deformación y estabilizado | Regiones estructurales altamente estresadas que requieren propiedades mecánicas estables. |
Las sociedades de clasificación de barcos (como BV, DNV, ABS, LR) suelen especificar los temperamentos H116 y H321 para estructuras marinas críticas.
Propiedades mecánicas de la placa marina 5383
Valores indicativos a temperatura ambiente; Las propiedades reales dependen del espesor, el temperamento y las especificaciones.
Propiedades mecánicas típicas (placa, ~10–25 mm)
| Propiedad | Unidad | 5383‑H116 / H321 (típico) |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción, Rm | MPa | 300 – 340 |
| 0,2% de resistencia a la prueba, Rp0,2 | MPa | 200 – 260 |
| Elongación (A50) | % | 10 – 16 |
| Dureza Brinell (HBW) | – | 85 – 100 |
| Módulo de elasticidad | GPa | ~70 |
| ratio de Poisson | – | ~0,33 |
| Densidad | gramos/cm³ | ~2.66 |
Características físicas y térmicas
| Parámetro | Valor / Rango | Notas |
|---|---|---|
| rango de fusión | ~570 – 640°C | Típico de aleaciones de Al‑Mg |
| Conductividad térmica | ~120 – 135 W/m·K | Ayuda a la rápida disipación del calor en estructuras marinas. |
| Conductividad eléctrica | ~28 – 32 % SIGC | Menor que el Al puro debido al Mg y otros elementos de aleación |
| Coeficiente de expansión térmica. | ~23 × 10⁻⁶ /K (20–100 °C) | Importante para el diseño de juntas y estructuras de materiales mixtos |
Dimensiones de la placa y rango de suministro
Las capacidades de suministro varían según los requisitos de la planta y de la clasificación, pero las ofertas comerciales típicas son:
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Espesor | 3 – 80 mm (enfoque de placa marina) |
| Ancho | 1000 – 3000 milímetros |
| Longitud | 2000 – 12000 milímetros |
| Condición de la superficie | Acabado laminado, granallado, imprimado (bajo pedido) |
| Condición del borde | Bordes fresados, cortados con sierra o mecanizados |
A menudo se suministran dimensiones personalizadas y formas precortadas para paneles, mamparos y secciones formadas del casco para reducir el tiempo de fabricación en el astillero.
Soldabilidad y rendimiento de unión
5383 está diseñado específicamente para brindar una excelente soldabilidad utilizando procesos de soldadura marinos estándar.
| Aspecto | Detalles |
|---|---|
| Procesos recomendados | MIG (GMAW), TIG |
| Metales de aportación típicos | 5356, 5183 o rellenos de Al-Mg compatibles adecuados para exposición marina |
| Fuerza de soldadura | Alta eficiencia de las juntas, particularmente con relleno 5183 |
| Zona afectada por el calor | Ablandamiento limitado; las propiedades siguen siendo adecuadas para estructuras primarias |
| Tratamiento post-soldadura | Normalmente no se requiere tratamiento térmico; enderezamiento e inspección de serie |
En la práctica, el 5383 demuestra una resistencia posterior a la soldadura mejorada en comparación con el 5083 convencional, lo que permite un uso más seguro en uniones de casco y cubierta de alta carga.
Resistencia a la corrosión en ambientes marinos
El alto contenido de magnesio de la aleación, los niveles controlados de hierro y cobre y los elementos estabilizadores adecuados contribuyen a una excelente resistencia en:
| Ambiente | Rendimiento de la placa 5383 |
|---|---|
| Agua de mar abierta (sumergida) | Muy buena resistencia a las picaduras y a la corrosión general. |
| Zonas de salpicaduras y mareas | Fuerte rendimiento en condiciones cíclicas húmedas y secas |
| Atmósfera marina y niebla salina. | Baja tasa de corrosión; adecuado para cubiertas y superestructuras |
| Aguas salobres y portuarias | Servicio confiable con recubrimientos y mantenimiento marinos estándar |
| Acoplamiento galvánico con acero. | Requiere aislamiento y revestimiento adecuados para evitar ataques bimetálicos. |
Se sigue recomendando un sistema de pintura o revestimiento adecuado para cascos y cubiertas para prolongar aún más su vida útil, especialmente en condiciones abrasivas o donde se requiere control de incrustaciones.
Formabilidad, maquinabilidad y fabricación
| Propiedad | Características en 5383 |
|---|---|
| Formabilidad | Bien; Los temperamentos H111 y O permiten una flexión y un rodamiento ajustados para la curvatura del casco. |
| maquinabilidad | Comparable con otras aleaciones de Al-Mg; Corte limpio con herramientas correctas. |
| Corte | Plasma, chorro de agua, láser (para calibres más finos) y corte mecánico |
| Preparación de la superficie | Desengrasado y cepillado ligero o granallado antes de soldar y recubrir. |
El equilibrio de resistencia y ductilidad de la aleación respalda una fabricación eficiente con un riesgo mínimo de agrietamiento durante el conformado o la soldadura.
Comparación: 5383 vs 5083 para uso marino
| Propiedad / Aspecto | 5383 Placa Marina | 5083 Placa Marina |
|---|---|---|
| Fuerza (rendimiento) | Más alto | Línea base estándar para Al-Mg marino |
| Retención de la resistencia de la soldadura | Mejorado | Bueno, pero generalmente inferior a 5383 |
| Resistencia a la corrosión | Excelente, optimizado para uso marino. | Excelente |
| Templarios típicos para placas de casco. | H116 / H321 | H116 / H321 |
| Eficiencia estructural | Mayor debido a la resistencia mejorada | Muy bien |
| Tendencia de aplicación | Aumento del uso en nuevas construcciones. | Aleación de referencia ampliamente utilizada |
Los astilleros suelen elegir el 5383 cuando las reglas de clasificación y diseño lo permiten, para reducir el peso estructural o para ganar márgenes de seguridad adicionales sin aumentar el espesor.
¿Por qué elegir la placa de aluminio marino 5383?
Para los constructores navales, arquitectos navales e ingenieros costa afuera que buscan equilibrar la seguridad, el rendimiento y el costo del ciclo de vida, la placa de aluminio marino 5383 ofrece una solución altamente efectiva:
- Admite embarcaciones más livianas, más rápidas y con mayor eficiencia de combustible
- Ofrece resistencia confiable a la corrosión a largo plazo en condiciones adversas del agua de mar.
- Proporciona excelente soldabilidad y rendimiento estructural después de la fabricación.
- Compatible con las prácticas de diseño marino establecidas y los estándares de clasificación.
Al actualizar las aleaciones tradicionales a 5383, los proyectos marinos pueden lograr una mayor eficiencia estructural y un servicio más duradero, particularmente en aplicaciones exigentes de casco y cubierta.
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