5083 y 5086 son las dos aleaciones de aluminio-magnesio caballos de batalla de la ingeniería marina y de transporte, y la elección entre ellas rara vez es obvia. Comparten la misma familia resistente a la corrosión-, el mismo comportamiento no-tratable térmicamente-y gran parte de la misma ruta de procesamiento; sin embargo, pequeñas diferencias en el contenido de magnesio y manganeso cambian la resistencia, la formabilidad y el costo lo suficiente como para decidir un proyecto. Esta comparación compara los dos grados en cuanto a composición, datos mecánicos, comportamiento de fabricación y adaptación a la aplicación.
Composición química: el magnesio establece la base
Ambas aleaciones son grados de Al-Mg-Mn con cromo agregado para controlar la estructura del grano y el rendimiento de corrosión bajo tensión-. La variable decisiva es el magnesio, que fortalece la solución-sólida e impulsa la resistencia a la corrosión.
| Elemento (%) | 5083 | 5086 |
|---|---|---|
| Magnesio | 4.0 - 4.9 | 3.5 - 4.5 |
| Manganeso | 0.40 - 1.00 | 0.20 - 0.70 |
| Cromo | 0.05 - 0.25 | 0.05 - 0.25 |
| Hierro | 0,40 máx. | 0,50 máximo |
| Silicio | 0,40 máx. | 0,40 máx. |
| Aluminio | Equilibrio | Equilibrio |
Un nivel más alto de magnesio aumenta la resistencia y mejora la solidez de la soldadura, pero también aumenta la carga de laminación en caliente-y hace que la aleación sea ligeramente más propensa a la sensibilización si se mantiene entre 65 y 200 grados C durante períodos prolongados. El manganeso adicional en 5083 amplía aún más la brecha al formar dispersoides que controlan la recristalización y el crecimiento del grano.
Comparación de propiedades mecánicas
Las barras y varillas se suministran comúnmente en las condiciones O, H111 o H112, y las hojas de datos del laminador generalmente citan los siguientes rangos para productos extruidos o laminados.
| Propiedad | 5083 (H112) | 5086 (H112) |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | 270 - 317 MPa | 240 - 275 MPa |
| Límite elástico (0,2%) | 125 - 215 MPa | 95 - 195 MPa |
| Alargamiento (50 mm) | 12 - 20% | 12 - 22% |
| Densidad | 2,66 g/cm3 | 2,66 g/cm3 |
| módulo elástico | 70 - 71 GPa | 70 - 71 GPa |
La lectura práctica es sencilla: 5083 proporciona aproximadamente entre un 10 y un 15 % más de resistencia a la tracción y a la prueba con el mismo tamaño de sección, mientras que 5086 proporciona un alargamiento ligeramente mejor y una menor carga de extrusión, lo que mantiene su precio por kilogramo más bajo en muchos tamaños de barras y perfiles.
Comportamiento de fabricación y soldadura
Conformación en frío:5086 se dobla a radios más estrechos y tolera trabajos en frío más severos, lo que lo convierte en el grado más amigable para soportes, bandejas y marcos formados en frío-.
Mecanizado:ambos grados producen una viruta gomosa continua; Son esenciales herramientas con un rastrillo positivo-y abundante lubricante, y el 5086 se mecaniza ligeramente más fácilmente debido a su menor nivel de magnesio.
Soldadura:ambos se sueldan fácilmente mediante procesos de arco metálico con gas o arco de tungsteno con gas con relleno 5356 o 5183; 5083 conserva una resistencia ligeramente mayor como-soldada.
Tratamiento térmico:Ninguno de los grados puede reforzarse mediante tratamiento térmico y tampoco se alivia el estrés térmico, porque la temperatura involucrada causaría sensibilización.
Servicio marítimo y de corrosión
En agua de mar tranquila o de flujo moderado, ambas aleaciones forman una película de óxido estable y funcionan bien. El mayor contenido de magnesio y manganeso de 5083 proporciona un mayor margen contra las picaduras en aguas agresivas, ricas en cloruro-o contaminadas y en zonas de salpicaduras donde la superficie se seca y se vuelve a humedecer. 5086; con su nivel de magnesio ligeramente más bajo, tiene una tolerancia más amplia a la exposición a largo plazo-a temperaturas elevadas sin sensibilización, lo cual es importante en contextos de intercambiadores de calor-y tuberías de proceso. Cuando el hardware está permanentemente sumergido o la vida útil del diseño es muy larga, 5083 sigue siendo la selección más conservadora.
Qué aleación para qué aplicación
Elija 5083 para estructuras de casco y cubierta, nodos de plataformas marinas, carcasas de tanques de carreteras y ferrocarriles, equipos criogénicos y de gas licuado, cilindros de gas de alta-presión y recipientes de procesos químicos; en resumen, dondequiera que se necesite la combinación más alta de resistencia y margen de corrosión.
Elija 5086 para soportes de plataformas marinas, tuberías de desalinización y toma de agua de mar, placas antideslizantes para pasarelas, carrocerías y pisos de camiones refrigerados, armazones de contenedores y remolques y estructuras fabricadas para trabajos livianos-en general donde el control de costos, la formabilidad y la exposición al agua de mar-a largo plazo son importantes.
Ambos grados son totalmente reciclables y comparten un valor de chatarra similar, por lo que la economía del final-de-vida útil no los separa; El mayor contenido de magnesio del 5083 requiere un control más estricto durante la refundición, lo cual es una de las razones por las que el grado tiene un precio superior.
Preguntas frecuentes
P: ¿Es 5083 más fuerte que 5086?
Sí. El mayor contenido de magnesio y manganeso le da al 5083 aproximadamente entre un 10 y un 15% más de resistencia a la tracción y límite elástico que el 5086 en temples comparables.
P: ¿Qué aleación es más resistente a la corrosión en el agua de mar?
5083 tiene el mayor margen en servicio de zonas agresivas, ricas en cloruro-o salpicaduras-, mientras que 5086 funciona bien en aplicaciones de agua de mar más limpias y continuamente sumergidas.
P: ¿Se pueden soldar 5083 y 5086 entre sí?
Sí. Ambos son grados de Al-Mg no-tratables térmicamente-con un comportamiento de solidificación similar, y el relleno 5356 o 5183 produce uniones sólidas entre ellos.
P: ¿Qué grado debo elegir si el costo es la prioridad?
El 5086 generalmente cuesta menos por kilogramo porque su menor contenido de aleación reduce la carga de rodadura y extrusión, siempre que su menor resistencia aún satisfaga el caso de carga de diseño.
P: ¿Son estas aleaciones adecuadas para el conformado en frío?
5086 acepta radios de curvatura más estrechos y deformaciones en frío más severas, mientras que 5083 necesita radios más grandes y normalmente se trabaja en estado recocido antes de formar.
P: ¿5083 y 5086 necesitan tratamiento térmico después de la fabricación?
No. Ambos ganan resistencia únicamente mediante el endurecimiento por deformación y se evita el tratamiento térmico posterior a la soldadura porque la temperatura elevada puede sensibilizar el material a la corrosión intergranular.