صفائح الألمنيوم البحرية القياسية من Astm
12/05 2025
توفر صفائح الألمنيوم البحرية القياسية ASTM مقاومة عالية للتآكل، وقابلية لحام ممتازة، ونسبة القوة إلى الوزن المثالية لبناء السفن، والمنصات البحرية، والهياكل البحرية، والتطبيقات الساحلية. متوفر في السبائك المشهورة مثل 5083، 5086، 5456، و5052، وهو يلبي معايير ASTM B928/B928M وB209، مما يضمن أداء موثوقًا به في مياه البحر والبيئات البحرية القاسية.
تم تصميم صفائح الألمنيوم البحرية القياسية ASTM خصيصًا واعتمادها للاستخدام في البيئات البحرية والساحلية. بالمقارنة مع صفائح الألمنيوم للأغراض العامة، فإن المواد البحرية تم تحسينها من أجل:
- مقاومة ممتدة للتآكل بمياه البحر
- نسبة قوة إلى وزن عالية لتصميمات الهيكل والبنية الفوقية
- قابلية لحام ممتازة (خاصة مع لحام MIG/TIG)
- مقاومة التعب وصلابة التأثير في ظروف الموجة الديناميكية
- الامتثال للتصنيف البحري الرائد ومعايير ASTM
يتم تسليم هذه الصفائح بشكل شائع في عائلات السبائك 5000 (Al-Mg) و6000 (Al-Mg-Si)، مع كون سلسلة 5000 هي الاختيار السائد للتعرض المباشر لمياه البحر.
2. معايير ASTM ذات الصلة
2.1 المعايير الأساسية لصفائح الألمنيوم البحرية
| معيار ASTM | العنوان / النطاق | الصلة بالاستخدام البحري |
|---|
| أستم B928 / B928M | المواصفة القياسية لصفائح وألواح سبائك الألومنيوم عالية الماغنيسيوم المخصصة للخدمة البحرية والبيئات المماثلة | المعيار الرئيسي للسبائك البحرية 5xxx ذات مخاطر SCC منخفضة |
| أستم B209 / B209M | المواصفات القياسية لألواح وألواح الألمنيوم وسبائك الألومنيوم | المواصفات العامة تتضمن سبائك 5xxx و6xxx، والتي غالبًا ما يتم الرجوع إليها في قواعد التصنيف البحري |
| ملحق ASTM B928 | متطلبات إضافية بشأن البنية المجهرية والتآكل الناتج عن التقشير | أمر بالغ الأهمية لضمان أداء مضاد للتآكل على المدى الطويل |
تقوم العديد من جمعيات التصنيف (DNV وABS وLR وBV وما إلى ذلك) بمراجعة معايير ASTM هذه في قواعدها الخاصة.
3. السبائك البحرية لورقة ASTM
على الرغم من وجود العديد من السبائك، فإن الدرجات البحرية الأساسية هي:
- 5083– قوة عالية، ومقاومة ممتازة للتآكل بمياه البحر، والهياكل والطوابق
- 5086- قوة عالية، وصلابة جيدة، وقابلية لحام جيدة جدًا، والهياكل، والقشرة الجانبية، والطوابق
- 5456- قوة أعلى من 5083/5086؛ تستخدم عادة في الهياكل شديدة الضغط
- 5052- مقاومة جيدة للتآكل، قوة معتدلة؛ تستخدم للألواح الداخلية والتجهيزات والعلب
- 6061(تطبيقات مختارة) - قوة عالية 6xxx، تستخدم بشكل رئيسي في المكونات الهيكلية وليس في الغمر المستمر في مياه البحر
3.1 الخواص الميكانيكية النموذجية (درجة حرارة الغرفة)
القيم التمثيلية - ينبغي استشارة شهادات المطحنة الفعلية للتصميم
| سبيكة | حِدّة | نطاق السماكة (مم) | قوة الشد Rm (MPa) | قوة الخضوع Rp0.2 (MPa) | استطالة (A50، %) |
|---|
| 5083 | ح116 | 3.0 - 25 | 305 - 345 | ≥ 215 | ≥ 10 - 12 |
| 5083 | ح321 | 3.0 - 50 | 275 - 330 | ≥ 215 | ≥ 10 - 12 |
| 5086 | ح116 | 3.0 - 25 | 275 - 315 | ≥ 205 | ≥ 10 - 12 |
| 5086 | ح116 | 25 - 50 | 260 - 300 | ≥ 200 | ≥ 10 |
| 5456 | ح116 | 3.0 - 25 | 330 - 370 | ≥ 240 | ≥ 10 |
| 5052 | ح32 | 1.0 - 6 | 215 - 265 | ≥ 160 | ≥ 7 - 10 |
4. التركيب الكيميائي (النطاقات النموذجية)
فيما يلي حدود تكوين ASTM النموذجية للسبائك البحرية الأساسية (الكتلة٪):
4.1 سبيكة 5083
| عنصر | الحد الأدنى (%) | الأعلى (٪) |
|---|
| ملغ | 4.0 | 4.9 |
| من | 0.4 | 1.0 |
| كر | 0.05 | 0.25 |
| و | - | 0.40 |
| الحديد | - | 0.40 |
| النحاس | - | 0.10 |
| الزنك | - | 0.25 |
| ل | - | 0.15 |
| الآخرين (كل) | - | 0.05 |
| أخرى (المجموع) | - | 0.15 |
| آل (الباقي) | - | توازن |
4.2 سبيكة 5086
| عنصر | الحد الأدنى (%) | الأعلى (٪) |
|---|
| ملغ | 3.5 | 4.5 |
| من | 0.20 | 0.70 |
| كر | 0.05 | 0.25 |
| و | - | 0.40 |
| الحديد | - | 0.50 |
| النحاس | - | 0.10 |
| الزنك | - | 0.25 |
| ل | - | 0.15 |
| الآخرين (كل) | - | 0.05 |
| أخرى (المجموع) | - | 0.15 |
| آل (الباقي) | - | توازن |
4.3 سبيكة 5456
| عنصر | الحد الأدنى (%) | الأعلى (٪) |
|---|
| ملغ | 4.7 | 5.5 |
| من | 0.5 | 1.0 |
| كر | 0.05 | 0.20 |
| و | - | 0.25 |
| الحديد | - | 0.40 |
| النحاس | - | 0.10 |
| الزنك | 0.25 | 0.50 |
| ل | - | 0.20 |
| الآخرين (كل) | - | 0.05 |
| أخرى (المجموع) | - | 0.15 |
| آل (الباقي) | - | توازن |
4.4 سبيكة 5052
| عنصر | الحد الأدنى (%) | الأعلى (٪) |
|---|
| ملغ | 2.2 | 2.8 |
| كر | 0.15 | 0.35 |
| و | - | 0.25 |
| الحديد | - | 0.40 |
| النحاس | - | 0.10 |
| من | - | 0.10 |
| الزنك | - | 0.10 |
| ل | - | 0.03 |
| الآخرين (كل) | - | 0.03 |
| أخرى (المجموع) | - | 0.10 |
| آل (الباقي) | - | توازن |
5. الميزات ومزايا الأداء
5.1 ميزات المنتج الرئيسية
| ميزة | الوصف/الفائدة |
|---|
| مقاومة عالية للتآكل | مُحسّن للتعرض المستمر لمياه البحر ومنطقة الرش؛ مقاومة للتآكل والشقوق والتقشير عند إنتاجها وفقًا لمعيار ASTM B928 |
| كثافة منخفضة وقوة عالية | كثافة ~2.66–2.70 جم/سم³ مع خواص ميكانيكية مناسبة للتصميمات ذات الوزن الحرج (السفن والمراكب عالية السرعة) |
| قابلية اللحام ممتازة | متوافق مع عمليات MIG/TIG التي تستخدم معادن الحشو البحرية الشائعة (على سبيل المثال، ER5183، ER5356) |
| أداء التعب الجيد | مهم لقاع الهيكل، والهيكل الجانبي، والطوابق، ومناطق تحميل الأمواج الدورية |
| غير مغناطيسية وغير اثارة | ميزة في بيئات المناولة البحرية والبحرية والخاصة |
| قابلية جيدة للتشكيل وقابلية التشغيل الآلي | تم تشكيلها بسهولة لتناسب انحناء الهيكل، والمقويات، والحواجز، والمقاطع الهيكلية |
| سلوك النار | لا تنشر النيران. يشكل طبقة أكسيد. يشيع استخدامها عندما تكون مقاومة الحريق مطلوبة وفقًا للقواعد البحرية (مع العزل المناسب) |
| عمر خدمة طويل وصيانة منخفضة | انخفاض وتيرة إعادة الطلاء والإصلاح مقارنة بهياكل الفولاذ الكربوني |
5.2 خيارات السطح والتشطيب
| حالة السطح | وصف | الاستخدام النموذجي |
|---|
| الانتهاء من مطحنة | خطوط متدحرجة خفيفة | الهياكل الداخلية، الألواح الملحومة |
| نحى / الأرض | الانتهاء ميكانيكيا | الأجزاء الهيكلية المرئية والداخلية |
| بأكسيد (حيث تستخدم) | طبقة أكسيد سميكة لتعزيز التآكل والجماليات | البنية الفوقية، الألواح المكشوفة (بشكل رئيسي 5xxx في المناطق غير المغمورة) |
| مطلي / مطلي | أنظمة الطلاء البحري وفقًا لإرشادات ISO/IMO | الهياكل، والطوابق، والجوانب العلوية، والهيكل البحري |
6. التطبيقات النموذجية
6.1 بناء السفن وبناء القوارب
| منطقة السفينة / المكون | سبائك نموذجية | ملاحظات |
|---|
| الهيكل السفلي والقشرة الجانبية | 5083-H116، 5086-H116 | الأجزاء الهيكلية الرئيسية في التعرض المستمر لمياه البحر |
| الطوابق والمنصات | 5083-H321، 5086-H116 | القوة بالإضافة إلى مقاومة جيدة للانزلاق بعد الطلاء |
| الحواجز (مانعة للماء وغير مانعة لتسرب الماء) | 5083، 5052 | تستخدم كألواح مسطحة وألواح مقوية |
| الهياكل الفوقية وبيوت القيادة | 5083، 5052، 6061 | يؤدي تقليل الوزن إلى تحسين الثبات والسرعة |
| الأرضيات والبطانات والأثاث | 5052-H32 | مكونات داخلية خفيفة ومقاومة للتآكل |
| المنحدرات والأبواب | 5083، 5086 | مناطق التحميل العالية التي تتطلب مقاومة التعب |
6.2 البنية التحتية البحرية والساحلية والموانئ
| طلب | سبائك نموذجية | ملحوظات |
|---|
| المنصات البحرية (الممرات، طائرات الهليكوبتر، أماكن المعيشة) | 5083، 5086 | توفير الوزن وسهولة التركيب |
| الممرات وجسور الوصول | 5083، 6061 | تقلل السبائك من الوزن الساكن ومخاطر التآكل |
| محطات الميناء والعبارات | 5083، 5052 | الخدمة في الأجواء المالحة ومناطق الرش |
| ألواح الحاجز والكسوة الواقية | 5083 | مقاومة عالية للتآكل في رذاذ البحر المكشوف |
6.3 الاستخدامات البحرية والساحلية الأخرى
| شريحة | مكونات المثال |
|---|
| تربية الأحياء المائية والمزارع السمكية | أقفاص، إطارات، هياكل قوارب العمل |
| اليخوت والقوارب الترفيهية | طلاء الهيكل، والطوابق، والكبائن |
| مساكن المعدات البحرية | حاويات المضخات، صناديق التحكم |
| النقل والمقطورات في المناطق الساحلية | مقطورات القوارب والناقلات وأجسام الشحن |
7. التسميات والشروط المزاجية
يتم توفير الصفائح البحرية في درجات حرارة محددة لضمان الخواص الميكانيكية المناسبة ومقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد:
| حِدّة | سبائك قابلة للتطبيق | وصف | الاستخدام النموذجي |
|---|
| يا | 5xxx، 6xxx | صلب، أدنى قوة، أقصى ليونة | رسم عميق، تشكيل ثقيل |
| ح111 | 5xxx | تصلب سلالة قليلا | اللوحات الهيكلية العامة |
| ح116 | 5xxx | مقاومة ميكانيكية ومُحكمة بشكل خاص ومقاومة SCC | طلاء الهيكل، لوحات عالية التحميل |
| ح321 | 5xxx | مقوى بالإجهاد ومستقر حرارياً | الطوابق والقاع والقشرة الجانبية |
| H32/H34 | 5052 | نصف إلى ¾-صلابة سلالة صلبة | المكونات المشكلة والملحومة |
| T6 | 6xxx | يتم معالجة المحلول بالحرارة والشيخوخة بشكل مصطنع | المكونات الهيكلية غير المغمورة |
بالنسبة لمكونات الهيكل المهمة، يُفضل عادةً استخدام درجات الحرارة H116 وH321 وفقًا لمعيار ASTM B928.
8. المواصفات الفنية
8.1 نطاق الحجم وتفاوتات الأبعاد
يعتمد توفر الحجم المحدد على قدرة المطحنة، ولكن نطاق الإنتاج النموذجي:
| المعلمة | النطاق النموذجي |
|---|
| سمك (ورقة) | 1.0 – 6.0 ملم |
| سمك (لوحة) | >6.0 – 50 ملم أو أكثر |
| عرض | 1000 - 2500 ملم (مخصص حتى 3000 تقريبًا) |
| طول | 2000 – 12000 ملم (حسب الطلب) |
8.2 تفاوتات الأبعاد (إرشادية)
تختلف القيم باختلاف المعيار والسمك؛ الرجوع دائما إلى بيانات المورد.
| سمك (مم) | التسامح سمك (± مم) | التسطيح (مم/م، نموذجي) |
|---|
| 1.0 - 3.0 | 0.05 - 0.10 | ≥ 3.0 |
| 3.0 - 6.0 | 0.08 - 0.15 | ≥ 3.0 |
| 6.0 - 12 | 0.20 – 0.30 | ≥ 2.5 |
| 12 - 25 | 0.25 - 0.40 | ≥ 2.0 |
9. الخصائص الفيزيائية والحرارية
9.1 الخصائص الفيزيائية النموذجية
| ملكية | 5xxx السبائك البحرية (تقريبًا) |
|---|
| كثافة | 2.66 – 2.70 جم/سم3 |
| نطاق الانصهار | 570 – 640 درجة مئوية |
| معامل المرونة E | ~70 جيجا باسكال |
| نسبة بواسون ν | ~0.33 |
| معامل التمدد الحراري (20-100 درجة مئوية) | ~23–25 × 10⁻⁶ /ك |
| الموصلية الكهربائية | ~28-32% IACS |
| الموصلية الحرارية | 110 - 130 وات/م·ك |
10. اللحام والتصنيع والربط
10.1 قابلية اللحام
| وجه | ملحوظات |
|---|
| عمليات اللحام | GMAW (MIG)، GTAW (TIG)، لحام الاحتكاك (FSW) يستخدم بشكل متكرر |
| أسلاك الحشو المشتركة | ER5183، ER5356 (مستويات المغنيسيوم المتوافقة وسلوك التآكل) |
| متطلبات التسخين المسبق | عموما غير مطلوب. الحد من درجة الحرارة البينية للاتساق |
| المعالجة الحرارية بعد اللحام | لا يتم تطبيقه عادةً على 5xxx؛ الخواص الميكانيكية بشكل رئيسي من العمل البارد |
10.2 التشكيل والثني
| ملكية | 5083 / 5086 | 5052 |
|---|
| القدرة على الانحناء | جيد في O/H111/H321 | ممتاز في O/H32 |
| الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء* | 1 - 3 × ر (يعتمد على الاتجاه والمزاج) | 0.5 – 2 × ر |
* ر = سمك؛ تعتمد القيم الدقيقة على السبائك والمزاج واتجاه التدحرج.
11. مقاومة التآكل وعمر الخدمة
تم تصميم صفائح الألمنيوم البحرية بموجب ASTM B928 للتخفيف من:
- التآكل العام والموضعي في مياه البحر
- تآكل التقشير(من خلال البنية المجهرية والتركيب)
- تكسير التآكل الإجهادي (SCC)المخاطر (مهم في السبائك عالية المغنيسيوم)
التحسينات المطبقة في كثير من الأحيان:
| طريقة الحماية | غاية |
|---|
| تنظيف السطح المناسب قبل الطلاء | يضمن الالتصاق، ويقلل من العيوب |
| الطلاءات البحرية الإيبوكسي أو البولي يوريثين | يطيل عمر الخدمة واللون والجماليات |
| الحماية الكاثودية (حيثما ينطبق ذلك) | أمان إضافي على الأقسام المغمورة |
| الاقتران الصحيح للسبائك في المفاصل | يقلل من الإمكانات الكلفانية والتآكل |
12. ضمان الجودة وإصدار الشهادات
عادةً ما يتم تزويد الصفائح البحرية بما يلي:
| وثيقة / اختبار | محتوى |
|---|
| شهادة اختبار المطحنة (MTC) | التحليل الكيميائي، الخواص الميكانيكية، الالتزام بالمعايير |
| اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) | التحقق من السلامة الداخلية للألواح السميكة |
| اختبارات الانحناء والتسطيح | التحقق من الليونة والتشكيل |
| اختبار التآكل (مثل التقشير) | للامتثال لمعيار ASTM B928 حيثما ينطبق ذلك |
| شهادة الفئة (اختياري) | DNV، ABS، LR، BV أو ختم المجتمع الآخر كما هو مطلوب |
13. دليل الاختيار – اختيار السبيكة المناسبة
| متطلبات التصميم | يوصى باستخدام السبائك/المزاج |
|---|
| أقصى مقاومة للتآكل تحت الغمر | 5083-H116، 5086-H116، 5456-H116 |
| هياكل بدن عالية القوة مقابل استبدال الفولاذ الطري | 5083-H321، 5086-H116 |
| الألواح الداخلية الخفيفة والأجزاء غير المغمورة | 5052-H32 |
| أجزاء معقدة الشكل ذات مظهر جيد | 5052-O/H32 |
| الأعضاء الهيكلية غير مغمورة بشكل مستمر، مما يتطلب تصنيعًا أو خيوطًا | 6061-T6 (مع الحذر عند التعرض لقاع البحر والحماية الكافية) |
14. التعبئة والتغليف والمناولة والتخزين
| وجه | يمارس |
|---|
| التعبئة والتغليف | مغلفة بالبوليستر، ومتداخلة مع ورق أو أغشية بلاستيكية، ومربوطة على منصات خشبية |
| حماية الحافة | شرائط حافة من البلاستيك أو الورق المقوى لمنع التلف |
| المناولة | استخدم الرافعات الناعمة / الرافعات الفراغية؛ تجنب الشوكات الحادة، نقطة التحميل |
| تخزين | منطقة جافة وجيدة التهوية؛ تجنب الاتصال لفترة طويلة مع الرطوبة والكلوريدات؛ تخزين بعيدا عن الأرض مع الفواصل |
https://www.al-alloy.com/a/astm-standard-marine-grade-aluminium-sheet.html
