Plaque en aluminium Marine 5083 H111 H114 H116
La plaque d'aluminium Marine 5083 H111 H114 H116 est un alliage de qualité marine à haute résistance et résistant à la corrosion conçu pour la construction navale, les plates-formes offshore, les structures de coque et les réservoirs cryogéniques. Avec une résistance supérieure à l'eau de mer, une excellente soudabilité et des propriétés mécaniques stables, les plaques marines 5083 dans les états H111, H114 et H116 offrent des performances fiables dans les environnements industriels et d'eau salée exigeants.
La plaque d'aluminium Marine 5083 est un alliage Al‑Mg connu pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion dans l'eau de mer et dans des conditions atmosphériques difficiles. Dans les états marins H111, H114 et H116, il offre une combinaison équilibrée de résistance, de formabilité et de soudabilité, ce qui en fait un matériau de base pour la construction navale moderne et l'ingénierie offshore.
Par rapport aux aciers de construction conventionnels, les tôles marines 5083 offrent un poids considérablement réduit tout en conservant une rigidité élevée et une longue durée de vie, aidant ainsi les armateurs et les constructeurs de navires à réduire la consommation de carburant, à augmenter la charge utile et à optimiser le coût du cycle de vie.
Caractéristiques de la plaque Marine 5083 H111 / H114 / H116
- Haute résistance à l’eau de mer et à la corrosion par les ions chlorure
- Bon rapport résistance/poids pour des structures légères mais robustes
- Excellente soudabilité avec une perte minimale de résistance dans les zones soudées
- Bonne formabilité pour le pliage, le laminage et le façonnage de formes de coque complexes
- Performances stables dans les environnements à basse température
- Alliage non traitable thermiquement avec une consistance mécanique fiable
Applications typiques
Les plaques Marine 5083 H111, H114 et H116 sont largement utilisées dans :
Construction navale
- Bordé de coque
- Placage latéral et inférieur
- Ponts, cloisons et superstructures
- Plateformes et voies d'accès de la salle des machines
Ingénierie offshore et maritime
- Plateformes offshore et plates-formes autoélévatrices
- Quais flottants et pontons
- Surfaces supérieures du FPSO et structures de modules
Transports et stockage
- Réservoirs GNL et cryogéniques
- Appareils à pression et réservoirs de stockage
- Carrosseries de véhicules et remorques pour environnements côtiers
Industriel et structurel
- Équipements de dessalement et systèmes de tuyauterie
- Systèmes de refroidissement et condenseurs à eau salée
- Structures de construction et passerelles côtières
Composition chimique de l'aluminium marin 5083
Limites de composition typiques (fraction massique, %) conformément aux normes courantes de qualité marine telles que EN 573 et ASTM B928 :
| Élément | Symbole | Plage typique (%) | Fonction / Effet |
|---|---|---|---|
| Magnésium | Mg | 4,0 – 4,9 | Élément de renforcement principal ; améliore la résistance à la corrosion et la réponse à l'écrouissage |
| Manganèse | Mn | 0,4 – 1,0 | Améliore la résistance et améliore la résistance à la corrosion intergranulaire |
| Chrome | Cr | 0,05 – 0,25 | Affine la structure des grains et améliore la résistance à la corrosion |
| Fer | Fe | ≤ 0,40 | Contrôle des impuretés ; maintenu bas pour éviter une performance réduite en matière de corrosion |
| Silicium | Et | ≤ 0,40 | Impureté; des niveaux excessifs peuvent affecter la soudabilité et la ténacité |
| Cuivre | Cu | ≤ 0,10 | Maintenu très bas pour maximiser la résistance à la corrosion de l'eau de mer |
| Zinc | Zn | ≤ 0,25 | Contrôlé pour éviter la fissuration par corrosion sous contrainte |
| Titane | De | ≤ 0,15 | Affineur de grains en option pour des propriétés mécaniques améliorées |
| Autres (chacun) | — | ≤ 0,05 | Impuretés mineures dans des limites spécifiées |
| Autres (total) | — | ≤ 0,15 | Somme de tous les oligo-éléments non précisés |
| Aluminium | Al | Équilibre | Métal commun, reste de la composition |
Descriptions de trempe : H111, H114, H116
Chaque trempe définit un niveau d’écrouissage et de comportement mécanique spécifique :
| Caractère | Itinéraire de traitement | Description générale | Utilisation typique |
|---|---|---|---|
| H111 | Légèrement écroui | Le matériau est soumis à une petite quantité de travail à froid après le recuit ; résistance légèrement supérieure à la trempe O tout en préservant une ductilité élevée | Composants nécessitant un formage profond, un pliage à froid et une ténacité élevée |
| H114 | Spécialement écroui et nivelé | La plaque est écrouie plus que H111 puis nivelée pour améliorer la planéité et la forme | Grandes plaques de pont, panneaux de plancher et structures où la planéité est essentielle |
| H116 | Durci sous contrainte, spécifique au milieu marin | Trempe et stabilisation contrôlées pour minimiser la susceptibilité à l'exfoliation et à la corrosion sous contrainte dans les environnements marins | Bordé de coque, coques latérales et zones d'eau de mer fortement exposées |
Propriétés mécaniques (valeurs typiques)
Les valeurs peuvent varier en fonction de l'épaisseur, des spécifications exactes et de la norme. Les données suivantes sont indicatives d'une plaque 5083 typique de qualité marine.
| Propriété | Unité | 5083 H111 | 5083H114 | 5083H116 |
|---|---|---|---|---|
| Résistance à la traction, Rm | MPa | 270 – 350 | 275 – 350 | 305 – 390 |
| Résistance à l'épreuve de 0,2 %, Rp0,2 | MPa | ≥ 125 – 145 | ≥ 135 – 155 | ≥ 215 – 240 |
| Allongement (A50), typique | % | 12 – 18 | 10 – 16 | 10 – 16 |
| Dureté Brinell (HBW) | HB | 65 – 80 | 70 – 85 | 80 – 95 |
| Module d'élasticité | GPa | ~70 | ~70 | ~70 |
| Résistance au cisaillement (environ) | MPa | 150 – 200 | 155 – 210 | 190 – 230 |
| Densité | g/cm³ | ~2,66 | ~2,66 | ~2,66 |
| Coefficient de dilatation thermique | µm/m·K | ~23,6 (20-100 °C) | ~23,6 | ~23,6 |
Plage dimensionnelle et conditions de livraison
Bien que les dimensions exactes puissent différer selon le fabricant, les éléments suivants sont typiques des plaques marines 5083 :
| Paramètre | Gamme typique |
|---|---|
| Épaisseur | 4 – 100 mm (coque et structure marines) |
| Largeur | 1000 – 3000 millimètres |
| Longueur | 2000 – 12000 millimètres |
| Finition de surface | Finition usinée, grenaillée ou pré-apprêtée (sur demande) |
| État des bords | Bords tels que cisaillés, sciés ou usinés |
| Normes | EN 485, EN 1386, ASTM B209, ASTM B928 (marine) |
Résistance à la corrosion et performances marines
La plaque Marine 5083 est spécialement conçue pour fonctionner dans des environnements chlorés agressifs :
- Forte résistance à la corrosion générale et aux piqûres dans l’eau de mer
- Excellentes performances dans les zones d'éclaboussures, les zones de marée et le service d'immersion
- Convient au contact avec l'eau douce, les atmosphères industrielles et de nombreux environnements chimiques
- Bonne résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte lorsqu'il est utilisé dans des états marins approuvés (en particulier H116)
Pour maximiser la durée de vie, les plaques sont souvent combinées avec :
- Revêtements marins ou systèmes antifouling haute performance
- Systèmes de protection cathodique (anodes sacrificielles ou courant imposé)
- Conception correcte pour éviter les poches d’eau de mer stagnante et la corrosion caverneuse
Soudabilité et fabrication
Le 5083 est l'un des alliages d'aluminium à haute résistance les plus soudables et est largement utilisé dans les structures marines soudées.
| Aspect | Notes de performances |
|---|---|
| Soudabilité | Excellent avec les procédés MIG et TIG |
| Fils de remplissage courants | 5183, 5356, 5556 (sélectionnés pour leur solidité et leur résistance à la corrosion) |
| Zone affectée par la chaleur (ZAT) | Une certaine réduction de la résistance par rapport au métal de base ; toujours adéquat pour les structures marines |
| Formabilité | Bon formage à froid, pliage et laminage ; H111 idéal pour les rayons serrés |
| Usinabilité | Équitable; utiliser des outils tranchants et des paramètres de coupe appropriés pour minimiser les arêtes accumulées |
Pratiques recommandées :
- Contrôler l’apport de chaleur pour éviter un ramollissement excessif
- Utiliser des métaux d’apport compatibles pour préserver la résistance à la corrosion
- Nettoyer soigneusement les surfaces avant de souder pour éliminer l'oxyde et les contaminants
Comparaison des H111, H114 et H116 en utilisation marine
| Critères | H111 | H114 | H116 |
|---|---|---|---|
| Niveau de force | Faible à moyen | Moyen | Moyen à élevé |
| Formabilité | Excellent | Très bien | Bien |
| Platitude | Standard | Amélioré par la mise à niveau | Contrôlé pour la coque et les panneaux structurels |
| Qualification spécifique au maritime | Structure générale | Structure générale | Spécialement conçu pour l'exposition à l'eau de mer |
| Objectif typique | Pièces formées, raidisseurs, formes complexes | Ponts, plates-formes, grandes plaques plates | Bordé de coque, coques, zones de contact avec l'eau de mer |
Contrôle qualité et normes
Les plaques Marine 5083 sont généralement fournies conformément aux exigences marines et de classification internationales reconnues :
| Aspect | Détails |
|---|---|
| Inspection | Contrôle par ultrasons (UT) pour défauts internes sur demande |
| Attestation | Certificats d'essais en moulin (EN 10204 3.1 / 3.2 sur demande) |
| Classification | Agréments des grandes sociétés de classification (ABS, DNV, LR, BV, CCS, etc. selon fournisseur) |
| Traçabilité | Numéro de coulée complet et traçabilité des lots |
Avantages pour les chantiers navals et les fabricants
L'utilisation d'une plaque d'aluminium marine 5083 H111 H114 H116 permet de :
- Réduisez le poids de la coque et de la superstructure pour un meilleur rendement énergétique
- Augmenter la capacité de charge utile et la portée opérationnelle
- Simplifiez la fabrication avec un soudage, une découpe et un formage faciles
- Prolonger la durée de vie dans les environnements marins hautement corrosifs
- Coûts globaux de maintenance et de cycle de vie réduits
Aperçu rapide des spécifications
| Article | Valeur / Description |
|---|---|
| Alliage | 5083 (Al‑Mg) |
| Caractère | H111, H114, H116 |
| Propriétés | Haute résistance à la corrosion, haute résistance, soudable |
| Principales applications | Coques, ponts, cloisons de navires, structures offshore, réservoirs |
| Normes (typiques) | EN 573, EN 485, ASTM B209, ASTM B928 |
| Densité | ~2,66 g/cm³ |
| Résistance à la traction (H116) | Env. 305 à 390 MPa |
| Soudabilité | Excellent (MIG/TIG avec charge 5183/5356/5556) |
| Environnement de service | Eau de mer, atmosphère marine, milieux industriels et côtiers |
La plaque d'aluminium Marine 5083 H111 H114 H116 combine des propriétés mécaniques robustes avec une résistance exceptionnelle à l'eau de mer et une flexibilité de fabrication, ce qui en fait un choix privilégié pour les structures marines et offshore modernes, légères et durables.
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