Алюминиевый лист стандарта ASTM для морских судов

12/05 2025

Алюминиевый лист морского класса по стандарту ASTM обеспечивает высокую коррозионную стойкость, отличную свариваемость и оптимальное соотношение прочности к весу для судостроения, морских платформ, морских сооружений и прибрежных применений. Доступный в популярных сплавах, таких как 5083, 5086, 5456 и 5052, он соответствует стандартам ASTM B928/B928M и B209, обеспечивая надежную работу в морской воде и суровых морских условиях.

Алюминиевый лист морского класса по стандарту ASTM специально разработан и сертифицирован для использования в морских и прибрежных условиях. По сравнению с алюминиевым листом общего назначения материалы морского класса оптимизированы для:

Повышенная стойкость к коррозии в морской воде
Высокое соотношение прочности и веса для конструкций корпуса и надстройки.
Отличная свариваемость (особенно при сварке MIG/TIG)
Усталостная стойкость и ударная вязкость в условиях динамических волн.
Соответствие ведущей морской классификации и стандартам ASTM.

Эти листы обычно поставляются из сплавов семейств 5000 (Al-Mg) и 6000 (Al-Mg-Si), причем серия 5000 является доминирующим выбором для прямого воздействия морской воды.

2. Соответствующие стандарты ASTM

2.1 Основные стандарты для морского алюминиевого листа

Стандарт АСТМ	Название / Область применения	Актуальность для морского использования
АСТМ Б928/Б928М	Стандартные спецификации для листов и пластин из алюминиевого сплава с высоким содержанием магния для морской эксплуатации и аналогичных сред	Основной стандарт для судовых сплавов 5xxx с низким риском SCC.
АСТМ Б209/Б209М	Стандартные спецификации на листы и пластины из алюминия и алюминиевых сплавов	Общие характеристики, включая сплавы 5xxx и 6xxx, на которые часто ссылаются правила морской классификации.
Приложение ASTM B928	Дополнительные требования к микроструктуре и отслаивающей коррозии	Критически важен для обеспечения долгосрочных антикоррозионных характеристик.

Многие классификационные общества (DNV, ABS, LR, BV и т. д.) используют перекрестные ссылки на эти стандарты ASTM в своих собственных правилах.

3. Морские сплавы для листов ASTM

Хотя существует множество сплавов, основными морскими марками являются:

5083– Высокая прочность, исключительная стойкость к коррозии в морской воде, корпуса и палубы
5086– Высокая прочность, хорошая ударная вязкость, очень хорошая свариваемость корпуса, бортовой обшивки, палубы.
5456– Более высокая прочность, чем у 5083/5086; обычно используется в сильно нагруженных конструкциях
5052— Хорошая коррозионная стойкость, умеренная прочность; используется для внутренних панелей, арматуры, корпусов
6061(отдельные области применения) – Высокопрочный 6xxx, используется в основном в компонентах конструкций, не находящихся в постоянном погружении в морскую воду.

3.1 Типичные механические свойства (комнатная температура)

Репрезентативные значения – при проектировании следует учитывать действующие сертификаты завода.

Сплав	Характер	Диапазон толщины (мм)	Предел прочности Rm (МПа)	Предел текучести Rp0,2 (МПа)	Удлинение (А50, %)
5083	H116	3,0 – 25	305 – 345	≥ 215	≥ 10 – 12
5083	H321	3,0 – 50	275 – 330	≥ 215	≥ 10 – 12
5086	H116	3,0 – 25	275 – 315	≥ 205	≥ 10 – 12
5086	H116	25 – 50	260 – 300	≥ 200	≥ 10
5456	H116	3,0 – 25	330 – 370	≥ 240	≥ 10
5052	H32	1,0 – 6	215 – 265	≥ 160	≥ 7 – 10

4. Химический состав (типичные диапазоны)

Ниже приведены типичные пределы состава ASTM для основных морских сплавов (массовые %):

4.1 Сплав 5083

Элемент	Мин (%)	Макс (%)
мг	4.0	4,9
Мин.	0,4	1.0
Кр	0,05	0,25
И	–	0,40
Фе	–	0,40
Cu	–	0,10
Зн	–	0,25
Из	–	0,15
Другие (каждый)	–	0,05
Прочие (всего)	–	0,15
Ал (оставшееся)	–	Баланс

4.2 Сплав 5086

Элемент	Мин (%)	Макс (%)
мг	3,5	4,5
Мин.	0,20	0,70
Кр	0,05	0,25
И	–	0,40
Фе	–	0,50
Cu	–	0,10
Зн	–	0,25
Из	–	0,15
Другие (каждый)	–	0,05
Прочие (всего)	–	0,15
Ал (оставшееся)	–	Баланс

4.3 Сплав 5456

Элемент	Мин (%)	Макс (%)
мг	4.7	5,5
Мин.	0,5	1.0
Кр	0,05	0,20
И	–	0,25
Фе	–	0,40
Cu	–	0,10
Зн	0,25	0,50
Из	–	0,20
Другие (каждый)	–	0,05
Прочие (всего)	–	0,15
Ал (оставшееся)	–	Баланс

4.4 Сплав 5052

Элемент	Мин (%)	Макс (%)
мг	2.2	2,8
Кр	0,15	0,35
И	–	0,25
Фе	–	0,40
Cu	–	0,10
Мин.	–	0,10
Зн	–	0,10
Из	–	0,03
Другие (каждый)	–	0,03
Прочие (всего)	–	0,10
Ал (оставшееся)	–	Баланс

5. Особенности и преимущества производительности

5.1 Основные характеристики продукта

Особенность	Описание / Преимущество
Высокая коррозионная стойкость	Оптимизирован для постоянного воздействия морской воды и зон брызг; устойчив к точечной, щелевой и отслаивающейся коррозии при производстве в соответствии с ASTM B928.
Низкая плотность и высокая прочность	Плотность ~2,66–2,70 г/см³ с механическими свойствами, подходящими для конструкций, критичных по весу (суда, высокоскоростные суда)
Отличная свариваемость	Совместимость с процессами MIG/TIG с использованием обычных морских присадочных металлов (например, ER5183, ER5356).
Хорошие показатели усталости	Важно для днища корпуса, бортовой обшивки, палуб и зон циклической волновой нагрузки.
Немагнитный и неискрящий	Преимущество в военно-морских, морских и специальных условиях погрузки-разгрузки.
Хорошая формуемость и обрабатываемость	Легко формируется с учетом кривизны корпуса, ребер жесткости, переборок и структурных профилей.
Поведение при пожаре	Не распространяет пламя; образует оксидный слой; обычно используется там, где согласно морским правилам требуется огнестойкость (с надлежащей изоляцией)
Длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы	Сниженная частота перекраски и ремонта по сравнению с корпусами из углеродистой стали.

5.2 Варианты поверхности и отделки

Состояние поверхности	Описание	Типичное использование
Отделка мельницы	Линии прокатки легкой прокатки	Внутренние конструкции, сварные панели
Матовый / шлифованный	Механически закончено	Видимые детали конструкции, интерьеры
Анодированный (где используется)	Утолщенная оксидная пленка для усиления коррозии и эстетики	Надстройка, открытые пластины (в основном 5xxx в непогруженных зонах)
Окрашенный / с покрытием	Морские системы окраски в соответствии с рекомендациями ISO/IMO	Корпуса, палубы, надстройки, морские сооружения

6. Типичные применения

6.1 Судостроение и судостроение

Площадь корабля/компонент	Типичные сплавы	Примечания
Днище и бортовая обшивка корпуса	5083-H116, 5086-H116	Основные детали конструкции, находящиеся в постоянном контакте с морской водой
Палубы и платформы	5083-H321, 5086-H116	Прочность плюс хорошее сопротивление скольжению после нанесения покрытия.
Переборки (водонепроницаемые и неводонепроницаемые)	5083, 5052	Используется в качестве плоских пластин, панелей жесткости.
Надстройки и рулевые рубки	5083, 5052, 6061	Снижение веса улучшает стабильность и скорость.
Полы, вагонка, мебель	5052-H32	Легкие, устойчивые к коррозии внутренние компоненты
Пандусы и двери	5083, 5086	Области высоких нагрузок, требующие усталостной прочности

6.2 Морская, прибрежная и портовая инфраструктура

Приложение	Типичные сплавы	Примечания
Морские платформы (трапы, вертолетные площадки, жилые помещения)	5083, 5086	Экономия веса и простота установки
Трапы и подъездные мосты	5083, 6061	Al-сплав снижает собственный вес и риск коррозии.
Порт и паромные терминалы	5083, 5052	Эксплуатация в соленой атмосфере и зонах брызг
Панели крыльев и защитная обшивка	5083	Высокая коррозионная стойкость в условиях воздействия морских брызг

6.3 Другое морское и прибрежное использование

Сегмент	Примеры компонентов
Аквакультура и рыбные фермы	Клетки, каркасы, конструкции рабочих лодок
Яхты и прогулочные катера	Обшивка корпуса, палубы, каюты
Корпуса морского оборудования	Корпуса насосов, коробки управления
Перевозки и трейлеры в прибрежных регионах	Лодочные прицепы, цистерны, грузовые кузова

7. Обозначения и условия закалки

Морские листы поставляются в определенных состояниях, чтобы обеспечить соответствующие механические свойства и устойчивость к коррозии:

Характер	Применимые сплавы	Описание	Типичное использование
О	5ххх, 6ххх	Отожженный, самая низкая прочность, максимальная пластичность	Глубокая вытяжка, тяжелая формовка
H111	5ххх	Слегка деформационно-упрочненный	Общие структурные плиты
H116	5ххх	Специально закаленный, контролируемая механическая стойкость и устойчивость к SCC.	Обшивка корпуса, плиты повышенной нагрузки
H321	5ххх	Деформационно-упрочнённые и термически стабилизированные	Палубы, днище и боковая обшивка
H32/H34	5052	От полутвердой до ¾-твёрдой, деформационно-упрочнённой	Формованные и сварные детали
Плавать	6ххх	Раствор термообработан и искусственно состарен	Непогружаемые конструктивные элементы

Для критически важных компонентов корпуса обычно предпочтительны условия H116 и H321 по ASTM B928.

8. Технические характеристики

8.1 Диапазон размеров и допуски на размеры

Наличие конкретного размера зависит от мощности завода, но типичный производственный диапазон:

Параметр	Типичный диапазон
Толщина (лист)	1,0 – 6,0 мм
Толщина (пластина)	>6,0–50 мм и более
Ширина	1000 – 2500 мм (по индивидуальному заказу до ~3000)
Длина	2000 – 12000 мм (по индивидуальному заказу)

8.2 Допуски размеров (ориентировочные)

Значения варьируются в зависимости от стандарта и толщины; всегда обращайтесь к данным поставщика.

Толщина (мм)	Допуск по толщине (± мм)	Плоскостность (мм/м, типовая)
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. Физические и термические свойства.

9.1 Типичные физические свойства

Свойство	Морские сплавы 5xxx (прибл.)
Плотность	2,66 – 2,70 г/см³
Диапазон плавления	570 – 640 °С
Модуль упругости E	~70 ГПа
Коэффициент Пуассона ν	~0,33
Коэффициент теплового расширения (20–100 °С)	~23–25 × 10⁻⁶ /К
Электропроводность	~28–32% МАКО
Теплопроводность	110 – 130 Вт/м·К

10. Сварка, изготовление и соединение

10.1 Свариваемость

Аспект	Примечания
Сварочные процессы	Часто используются GMAW (MIG), GTAW (TIG), сварка трением с перемешиванием (FSW).
Обычная присадочная проволока	ER5183, ER5356 (совместимые уровни магния и коррозионное поведение)
Требование предварительного нагрева	Обычно не требуется; Ограничить температуру между проходами для обеспечения единообразия
Термическая обработка после сварки	Обычно не применяется для 5xxx; механические свойства в основном при холодной обработке

10.2 Формовка и гибка

Свойство	5083/5086	5052
Гибкость	Хорошо в O/H111/H321	Отлично в O/H32
Минимальный радиус изгиба*	1 – 3 × t (зависит от направления и закалки)	0,5 – 2 × т

* t = толщина; точные значения зависят от сплава, состояния и направления прокатки.

11. Коррозионная стойкость и срок службы.

Алюминиевые листы морского класса в соответствии с ASTM B928 разработаны для уменьшения:

Общая и локальная коррозия в морской воде.
Расслаивающая коррозия(посредством контролируемой микроструктуры и состава)
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)риск (важен для сплавов с высоким содержанием магния)

Часто применяемые улучшения:

Метод защиты	Цель
Правильная очистка поверхности перед нанесением покрытия	Обеспечивает адгезию, уменьшает дефекты
Эпоксидные или полиуретановые морские покрытия	Продлевает срок службы, цвет и эстетику
Катодная защита (где применимо)	Дополнительная безопасность на подводных участках
Правильное сочетание сплавов в соединениях	Снижает гальванический потенциал и коррозию.

12. Гарантия качества и сертификация

Листы морского класса обычно поставляются в комплекте:

Документ/Тест	Содержание
Сертификат заводских испытаний (MTC)	Химический анализ, механические свойства, соответствие стандартам
Ультразвуковой контроль (УЗК)	Проверка внутренней целостности пластин большей толщины
Испытания на изгиб и сплющивание	Проверка пластичности и формуемости
Испытание на коррозию (например, отслаивание)	Для соответствия ASTM B928, где это применимо.
Сертификация класса (по желанию)	DNV, ABS, LR, BV или печать другого общества по мере необходимости.

13. Руководство по выбору – выбор правильного сплава

Требование к проектированию	Рекомендуемый сплав/закал
Максимальная коррозионная стойкость при погружении	5083-H116, 5086-H116, 5456-H116
Высокопрочные конструкции корпуса по сравнению с заменой мягкой стали	5083-H321, 5086-H116
Легкие внутренние панели и непогружаемые части	5052-H32
Детали сложной формы с хорошим внешним видом	5052-О/Н32
Элементы конструкции не погружены постоянно, требуют механической обработки или нарезания резьбы.	6061-T6 (с осторожностью при воздействии на морское дно и адекватной защите)

14. Упаковка, обращение и хранение.

Аспект	Упражняться
Упаковка	В полиэтиленовой упаковке, проложенной бумагой или пластиковой пленкой, привязанной к деревянным поддонам.
Защита кромок	Пластиковые или картонные кромки для предотвращения повреждений.
Умение обращаться	Используйте мягкие стропы/вакуумные подъемники; избегайте острых вилок, точечной загрузки
Хранилище	Сухое, вентилируемое помещение; избегать длительного контакта с влагой и хлоридами; хранить на земле с проставками

https://www.al-alloy.com/a/astm-standard-marine-grade-aluminium-sheet.html

Блог