Placa de aluminio marino 5083 5059 6082
Los constructores navales y los ingenieros marinos rara vez hablan de las placas de aluminio como merecen. La conversación a menudo comienza con el espesor, el precio o el tiempo de entrega, y sólo más tarde se desvía hacia lo que realmente mantiene un casco tranquilo en mares agitados, lo que permite que una caseta permanezca recta después de años de vibración o lo que evita que una junta soldada se convierta en el primer lugar donde la corrosión decide asentarse. Una forma más útil de ver la placa de aluminio marino es como un conjunto de "roles" que se le asignan a una embarcación: una aleación para transportar cargas sin dejar de ser resistente a las soldaduras, una aleación para resistir el agua de mar con tranquilidad y confianza, y una aleación para comportarse de manera predecible en estructuras mecanizadas, atornilladas y reforzadas. Desde esa perspectiva, 5083, 5059 y 6082 se sienten menos como grados competitivos y más como tres especialistas que cubren la mayor parte del guión marino.
Por qué el aluminio "marino" es más que resistencia a la corrosión
El servicio marítimo es una combinación de exposición al cloruro, ciclos húmedo-seco, condiciones de grietas bajo selladores y la realidad mecánica de la carga repetida de las olas. El aluminio sobrevive a este entorno cuando su microestructura y sistema de aleación resisten ataques localizados y cuando las prácticas de fabricación evitan la sensibilización y los perfiles de soldadura deficientes. Por lo tanto, la selección de las placas debe estar ligada a cómo se fabrica la estructura: soldada o atornillada, gruesa o delgada, muy sometida a tensión o ligeramente cargada, constantemente mojada o intermitentemente salpicada.
Los estándares de implementación ayudan a traducir el entorno en requisitos prácticos de compra. Las referencias comúnmente utilizadas incluyen EN 485 para tolerancias de placas de aluminio y propiedades mecánicas, EN 573 para composición química y reglas de sociedades de clasificación como DNV, ABS, Lloyd's Register y Bureau Veritas para construcción marina. En Norteamérica, ASTM B209 es la especificación familiar para láminas y placas de aluminio. Cuando compra placas de "calidad marina", generalmente compra una combinación de aleación, temple, expectativas de inspección y trazabilidad que satisface estos estándares.
5083: el silencioso caballo de batalla para estructuras de casco soldadas
Si el aluminio marino tiene un idioma predeterminado, 5083 lo habla. Como aleación de Al-Mg-Mn, está construida para ofrecer resistencia a la corrosión y soldabilidad, y ofrece un equilibrio confiable de resistencia y ductilidad en forma de placa. En proyectos reales, a menudo se elige 5083 porque perdona las partes complicadas de la construcción: variaciones de ajuste, largos tramos de soldadura y los inevitables cambios de diseño que ocurren una vez que una embarcación cumple con las limitaciones de la vida real.
Los templados típicos para placas marinas son H116 y H321. Estos no están "tratados térmicamente" como lo son las aleaciones 6xxx; Están endurecidos por deformación y estabilizados. El objetivo de estos templados es proporcionar una buena resistencia y al mismo tiempo controlar la susceptibilidad a la corrosión intergranular en servicio. Para revestimientos de cascos y superestructuras que se soldarán extensamente, 5083-H116 es una selección común y conservadora, especialmente en calibres más gruesos.
Una nota práctica de fabricación: 5083 puede perder resistencia en la zona afectada por el calor después de la soldadura, no porque la aleación sea débil, sino porque el temperamento trabajado en frío se relaja localmente. Esto es normal y se tiene en cuenta en los permisos de diseño. Lo que importa es que 5083 tiende a conservar un excelente rendimiento frente a la corrosión alrededor de las soldaduras cuando los procedimientos son sólidos, el relleno de soldadura es apropiado y la limpieza posterior a la soldadura se trata como ingeniería, no como cosmética.
5059: cuando la fuerza quiere acercarse al mar
5059 es una aleación marina que se siente como el hermano más ambicioso de 5083. También tiene una base de Al-Mg, pero está formulado para impulsar niveles de resistencia más altos y al mismo tiempo mantener aceptable el comportamiento frente a la corrosión marina. En aplicaciones donde el peso es una limitación implacable, o donde desea un margen adicional en la resistencia de la placa sin salir de la zona de confort frente a la corrosión de la familia Mg, 5059 es una opción convincente.
A menudo se habla del 5059 para naves de alta velocidad, estructuras navales y conjuntos soldados exigentes. Puede ofrecer un límite elástico mayor que el 5083 en templados comparables, lo que puede traducirse en un revestimiento más delgado, un peso reducido en altura o paneles más resistentes con el mismo espesor. Dicho esto, el mayor contenido de Mg significa que debe ser disciplinado con respecto a la temperatura de servicio y el riesgo de sensibilización. La exposición prolongada a temperaturas elevadas puede promover la precipitación de la fase β en los límites de los granos en aleaciones con alto contenido de Mg, lo que reduce la resistencia a la corrosión. Para la mayoría de los buques marinos que operan a temperaturas del agua de mar, esto es manejable, pero se vuelve más relevante cerca de fuentes de calor o en compartimentos mal ventilados.
Al comprar, vale la pena especificar los temperamentos reconocidos para uso marino, comúnmente H116 o H321 cuando corresponda, e insistir en la documentación que se alinee con los requisitos de clasificación si la estructura está clasificada.
6082: el pensador estructural para extrusiones, piezas mecanizadas y refuerzos
6082 no es la primera aleación que la gente menciona cuando dicen "placa marina", sin embargo, está en todas partes en las estructuras marinas porque los barcos no están hechos sólo de revestimiento de casco. Están hechos de refuerzos, soportes, escaleras, cimientos, pedestales de grúa e interfaces mecanizadas donde la estabilidad dimensional es importante. 6082, una aleación de Al-Mg-Si, se puede tratar térmicamente y es muy adecuada para extrusiones y componentes estructurales. En forma de placa, a menudo se elige para piezas que serán mecanizadas, atornilladas o donde son valiosas una mayor rigidez y un buen rendimiento de los rodamientos.
El temperamento típico es T6, es decir, solución tratada térmicamente y envejecida artificialmente. El T6 confiere al 6082 propiedades mecánicas fuertes y predecibles, pero el diseñador marino debe recordar dos cosas. En primer lugar, la resistencia a la corrosión del 6082 en agua de mar es generalmente buena, pero no es el mismo tipo de comportamiento de "poner y olvidar" que la placa de casco 5xxx, especialmente en grietas y debajo de depósitos. En segundo lugar, la soldadura 6082 reduce la resistencia en la zona afectada por el calor de manera más dramática que con las aleaciones no tratables térmicamente, a menos que sea factible el tratamiento térmico posterior a la soldadura, lo cual es poco común en grandes fabricaciones marinas. Para cascos soldados, el 6082 rara vez es la primera opción; para refuerzos, vigas y estructuras mecanizadas, puede ser ideal.
Templado y fabricación: donde la elección de la aleación se vuelve real
Elegir entre 5083, 5059 y 6082 no se trata tanto de qué hoja de datos se ve mejor sino más bien de cómo se procesará la placa. Si la estructura está dominada por largas costuras de soldadura y exposición al agua de mar, 5083-H116/H321 y 5059 en temperamentos marinos similares tienden a ser los candidatos naturales. Si la estructura depende del mecanizado, uniones atornilladas o una alta precisión dimensional, 6082-T6 aporta la disciplina del tratamiento térmico a sus tolerancias y trayectorias de carga.
La práctica de la soldadura es el punto clave. Para las aleaciones 5xxx, los metales de aportación como 5183, 5356 o 5556 se seleccionan habitualmente según los requisitos de resistencia y las condiciones de servicio. Para 6082, se pueden usar rellenos como 4043 o 5356, pero la elección afecta la sensibilidad al agrietamiento, el comportamiento a la corrosión y la resistencia. Los estándares de implementación y las reglas de clase generalmente guían las combinaciones aceptables, y un registro de calificación de procedimientos de soldadura no es papeleo: es un mapa de lo que será su estructura después de que el calor y la restricción hagan su trabajo.
A continuación se muestra una tabla de referencia práctica de límites de composición típicos. Confirme siempre con la norma aplicable y el certificado de fábrica, ya que los límites pueden variar ligeramente según la norma y la forma del producto.
| Aleación | Y (%) | Fe (%) | Cu (%) | manganeso (%) | magnesio (%) | CR (%) | Zinc (%) | De (%) | Otros (cada uno/total) | Alabama |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5083 | ≤0,40 | ≤0,40 | ≤0,10 | 0,40–1,00 | 4,0–4,9 | 0,05–0,25 | ≤0,25 | ≤0,15 | ≤0,05/≤0,15 | Balance |
| 5059 | ≤0,10 | ≤0,40 | ≤0,10 | ≤0,50 | 5,0–6,0 | ≤0,30 | ≤0,40 | ≤0,15 | ≤0,05/≤0,15 | Balance |
| 6082 | 0,70–1,30 | ≤0,50 | ≤0,10 | 0,40–1,00 | 0,60–1,20 | ≤0,25 | ≤0,20 | ≤0,10 | ≤0,05/≤0,15 | Balance |
Una mentalidad de selección que ahorra reparaciones posteriores
Una forma útil y "única" de seleccionar estas aleaciones es imaginar el envejecimiento del recipiente. No en el momento de la entrega, sino después de cinco años de acoplamientos, ciclos de repintado, conexiones a tierra menores y actualizaciones de hardware. El revestimiento del casco quiere permanecer estable a la corrosión incluso cuando los revestimientos son imperfectos y las costuras de soldadura han tenido una vida plena; ahí es donde 5083 y 5059 ganan su reputación. Los elementos estructurales que se ajustan, perforan o reemplazan durante el servicio necesitan un mecanizado predecible y buena rigidez; ahí es donde 6082 a menudo le devuelve el dinero.
La mejor decisión sobre placas de aluminio para uso marítimo es aquella que hace que la fabricación sea más fluida, la inspección más sencilla y el mantenimiento más tranquilo. 5083 es el narrador confiable, 5059 es la mejora de rendimiento cuando el peso y la resistencia son críticos, y 6082 es el ingeniero detrás de escena que mantiene las interfaces precisas. Cuando les asignas los papeles adecuados, el barco no sólo flota: sigue siendo digno de confianza, temporada tras temporada, en el tipo de agua que siempre está buscando un punto débil.
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