ES2194728T5 - Aleacion de aluminio-magnesio resistente a la exfoliacion. - Google Patents
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Abstract
Producto de aleación de aluminio-magnesio para construcción mecánica soldada, que tiene la siguiente composición, en porcentaje en peso: Mg 4, 0 - 5, 6, Mn 0, 4 - 1, 2, Zn 0, 4 - 1, 5, Zr 0, 25 máx., Cr 0, 3 máx., Ti 0, 2 máx., Fe 0, 5 máx., Si 0, 5 máx., Cu 0, 4 máx., uno o más seleccionado del grupo: Bl 0, 01 - 0, 1, Sn 0, 03 - 0, 1, Ce 0, 01 - 0, 3, Y 0, 01 - 0, 3, otros (cada uno) máx. 0, 05 (total) máx. 0, 15 y resto aluminio.
Description
Aleación de aluminio-magnesio
resistente a la exfoliación.
La presente invención se refiere a una aleación
de aluminio-magnesio con un contenido de magnesio en
el intervalo de 4,0 a 5,6% en peso en forma de productos laminados
y perfiles extrudidos, que son particularmente adecuados para ser
usados en forma de láminas, chapas o perfiles extrudidos en la
construcción de estructuras soldadas o unidas, tales como depósitos
y contenedores de almacenamiento para el transporte marítimo y
terrestre. Los perfiles extrudidos de la aleación de la invención
se pueden usar como refuerzos en construcciones de ingeniería.
Además, la invención se refiere a un método para fabricar la
aleación de la invención.
Para esta invención se hace referencia a
aleaciones de series forjadas de aluminio que tienen el número de
designación de acuerdo con la Aluminium Association según se publica
en febrero de 1997 en "International Alloy Designations and
Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought
Aluminum Alloys".
Teóricamente, en las aleaciones de
aluminio-magnesio se pueden retener, a temperatura
ambiente, hasta alrededor de 1,8% en peso de Mg en disolución
sólida. Sin embargo, en condiciones prácticas, se puede retener
hasta alrededor de 3,0% en peso de Mg en disolución sólida. Como
consecuencia, en aleaciones de aluminio-magnesio
que contienen más de 3,5% en peso de magnesio, el magnesio en
disolución sólida es inestable y esta disolución sólida inestable
conduce a precipitaciones anódicas, en las juntas intergranulares,
de compuestos intermetálicos de Al_{8}Mg_{5}, que a su vez
hacen que el material sea susceptible al ataque por corrosión.
Principalmente debido a esta razón se usa un material de la serie
AA5454 en el temple suave (temple O) en la construcción de buques
que se espera que sirvan a temperaturas por encima de 65ºC. En caso
de temperaturas de servicio por debajo de 65ºC, habitualmente se
usa un material de la serie AA5083 en el temple suave. El material
de la serie AA5083 es significativamente más fuerte que el de la
serie AA5454. Aunque es más fuerte, la inferior resistencia a la
corrosión del material de la serie AA5083 limita su uso a aquellas
aplicaciones en las que no se requiera una resistencia a la
corrosión a largo plazo a temperaturas por encima de la ambiente.
Debido a los problemas relacionados con la corrosión, en general el
material de la serie AA5xxx que tiene niveles de magnesio de sólo
hasta 3,0% en peso se acepta actualmente para uso en aquellas
aplicaciones que requieren un servicio a temperaturas por encima de
80ºC. Esta limitación en el nivel de magnesio limita a su vez la
resistencia que se puede lograr tras la soldadura, y en consecuencia
el grosor permitido del material que se puede usar en la
construcción de estructuras tales como camiones cisternas.
Más abajo se mencionarán algunas descripciones
de aleaciones de Al-Mg encontradas en la
bibliografía de la técnica anterior.
El documento
EP-A-799900 describe una aleación de
Mg-Mn-Zn-Al del
mismo tipo, en la que los elementos básicos Mg, Mn y Zn participan
en cantidades similares a las de la presente descripción.
El documento
US-A-4.238.233 describe una aleación
de aluminio para chapado, excelente en la propiedad como ánodo
protector fungible y en la resistencia a la
erosión-corrosión, que consta esencialmente de, en
porcentaje en peso:
- Zn 0,3 a 3,0%
- Mg 0,2 a 4,0%
- Mn 0,3 a 2,0%
- resto: aluminio e impurezas concomitantes,
y que contiene además al menos un
elemento seleccionado del grupo que consta
de:
- In 0,005 a 0,2%
- Sn 0,01 a 0,3
- Bi 0,01 a 0,3%
con la condición de que el
contenido total de In, Sn y Bi sea de hasta 0,3%. Esta descripción
no se refiere al campo de la construcción mecánica
soldada.
El documento
JP-A-05331587 describe una aleación
de aluminio que tiene una composición química de Mg 2,0 a 5,5%, y 1
a 300 ppm, en total, de uno o más elementos seleccionados del grupo
que consta de Pb, In, Sn, Ga y Ti, y el resto es aluminio e
impurezas. Opcionalmente, se puede añadir como elementos formadores
de la aleación un elemento adicional como Cu, Zn, Mn, Cr, Zr y Ti.
La adición minoritaria de Pb, In, Sn, Ga y Ti es para mejorar la
adhesión de una película para chapado. También, esta descripción no
se refiere al campo de la construcción mecánica soldada.
El documento
FR-A-2.329.758 describe una aleación
de aluminio-magnesio que tiene Mg en el intervalo de
2 a 8,5%, y que tiene además Cr en un intervalo de 0,4 a 1,0% como
elemento formador de la aleación obligatorio. Esta descripción no
se refiere al campo de la construcción mecánica soldada.
El documento
US-A-5.624.632 describe un producto
de aleación de aluminio, sustancialmente exenta de cinc y de litio,
para uso como un producto tolerante a daños para aplicaciones
aeroespaciales.
Las solicitudes de patentes
WO-A-00/26020 y
WO-A-99/4862 describen aleaciones
similares.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una aleación de aluminio-magnesio en
forma de un producto laminado o un producto extrudido o un producto
estirado, combinado con una resistencia sustancialmente mejorada a
la exfoliación a largo plazo tras soldar, según se compara con la de
la aleación AA5454 estándar, y que tiene una resistencia mejorada
según se compara con la de la aleación AA5083 estándar.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar una aleación de aluminio-magnesio en
forma de un producto laminado o un producto extrudido o un producto
estirado, combinado con una resistencia sustancialmente mejorada a
la exfoliación tras soldar, según se compara con la de la aleación
AA5083 estándar.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una aleación de aluminio-magnesio en
forma de un producto laminado o un producto extrudido o un producto
estirado, combinado con una resistencia sustancialmente mejorada a
la exfoliación tras soldar en un estado conservado a una temperatura
predeterminada (estado sensibilizado), según se compara con la de
la aleación AA5083 estándar.
Según la invención, se proporciona un producto
de aleación de aluminio-magnesio, preferiblemente en
forma de un producto laminado o un producto extrudido o un producto
estirado, para construcción mecánica soldada, que tiene la
composición como se define en las reivindicaciones 1 ó 2.
Mediante la invención se pueden proporcionar
productos de aleaciones de aluminio-magnesio en
forma de un producto laminado o de un perfil extrudido, con una
resistencia sustancialmente mejorada a la corrosión a largo plazo
tanto en el temple suave (temple O) como en el temple endurecido por
medios mecánicos o por esfuerzo (temples H), según se compara con
la de la aleación AA5454 estándar, y que tienen una resistencia
mejorada según se compara con la de la aleación AA5083 estándar en
el mismo temple. Además, también se ha encontrado que los productos
de aleación de la presente invención tienen una resistencia mejorada
a la corrosión por exfoliación a largo plazo a temperaturas por
encima de 80ºC, que es la temperatura máxima de uso para la aleación
AA5083. Además, se ha encontrado que los productos de aleación
según la invención tienen una resistencia mejorada a la corrosión
por exfoliación, en particular cuando se llevan a un estado
conservado a una temperatura predeterminada (estado
sensibilizado).
La invención también consiste en una estructura
soldada que tiene al menos una chapa o perfil extrudido soldados de
la aleación indicada anteriormente. Preferiblemente, la resistencia
de seguridad de la soldadura es al menos 140 MPa.
La invención también consiste en el uso de la
aleación de aluminio de la invención como un alambre de metal de
aportación para soldadura, y se proporciona preferiblemente en forma
de un alambre estirado.
Se cree que las propiedades sorprendentemente
mejoradas disponibles con la invención se logran mediante una
selección cuidadosa de la combinación de los elementos formadores de
la aleación. Particularmente, se logran niveles más altos de
resistencia, tanto en el temple suave (temple O) como en el temple
endurecido por medios mecánicos o por estiramiento (temples H),
aumentando los niveles de Mg, Mn y añadiendo Zr, y se logra la
resistencia a la corrosión a largo plazo a niveles más altos de Mg
precipitando en los granos compuestos intermetálicos que contienen
Mg y/o Zn anódicos. Según la invención, se ha encontrado que la
precipitación en el interior de los granos se puede promover
adicionalmente mediante adición deliberada de uno o más de los
siguientes elementos seleccionados del grupo que consta de: Bi 0,01
a 0,1, Sn 0,03 a 0,1, Sc 0,01 a 0,5, Li 0,01 a 0,5, Ce 0,01 a 0,3,
Y 0,01 a 0,3.
La precipitación, en los granos, de compuestos
intermetálicos que contienen Mg y/o Zn reduce efectivamente la
fracción de volumen de compuestos intermetálicos de AlMg binarios
fuertemente anódicos precipitados en las juntas intergranulares, y
proporciona de ese modo una mejora significativa en la resistencia a
la corrosión a las aleaciones de aluminio a los niveles más altos
de Mg empleados. Y además, las adiciones deliberadas de los
elementos indicados en los intervalos indicados no sólo potencia la
precipitación de compuestos intermetálicos anódicos en el cuerpo de
los granos, sino también se opone a la precipitación en las juntas
granulares, o interrumpe la continuidad, de los compuestos
intermetálicos que se podrían formar de otro modo.
A continuación se describen las razones para las
limitaciones de los elementos de la aleación. Todos los porcentajes
de la composición son en peso.
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Mg: es el elemento primario de refuerzo en la
aleación. Niveles de Mg por debajo del 3,5% no proporcionan la
resistencia exigida en la soldadura, y cuando la adición supera el
6,0% se produce un grave agrietamiento durante el laminado en
caliente. El nivel preferido de Mg está en el intervalo de 4,0 a
5,6%, y un intervalo más preferido es 4,6% a 5,6%.
Mn: el Mn es un aditivo esencial. Combinado con
Mg, Mn proporciona resistencia tanto al producto laminado como a
las juntas soldadas de la aleación. Los niveles de Mn por debajo de
0,4% no pueden proporcionar la suficiente resistencia a las juntas
soldadas de la aleación. Por encima de 1,2% el laminado en caliente
se hace más difícil. El intervalo preferido para el Mn es 0,4 a
0,9%, y más preferiblemente en el intervalo de 0,6 a 0,9%, lo cual
representa un compromiso entre la resistencia y la facilidad de
fabricación.
Zn: el Zn es un aditivo importante para la
resistencia a la corrosión de la aleación. Además, el cinc también
contribuye en cierto grado a la resistencia de la aleación en los
temples endurecidos por medios mecánicos. Por debajo de 0,4%, la
adición de Zn no proporciona tanta resistencia a la corrosión
intergranular como la de AA5083 a niveles de Mg mayores que 5,0%. A
niveles de Zn por encima de 1,5%, la colada y el posterior laminado
en caliente se hacen difíciles, especialmente en la fabricación a
escala industrial. El máximo para el nivel de Zn es 0,9%. Un
intervalo muy adecuado para el Zn es 0,5 a 0,9%, como un compromiso
en las propiedades mecánicas tanto antes como después de la
soldadura, y en la resistencia a la corrosión tras la soldadura.
Zr: el Zr es importante para lograr una
estructura refinada de grano fino en la zona de fusión de juntas
soldadas usando la aleación de la invención. Los niveles de Zr por
encima de 0,25% tienden a dar como resultado partículas elementales
en forma de agujas muy bastas que disminuyen la facilidad de
fabricación de las aleaciones y la aptitud para la conformación por
deformación de los productos laminados o perfiles extruidos de la
aleación. El nivel mínimo de Zr es 0,05%, y para proporcionar un
refinamiento suficiente de grano se emplea un intervalo preferido
de Zr de 0,10 a 0,20%.
Cr: el Cr mejora la resistencia a la corrosión
de la aleación. Sin embargo, el Cr limita la solubilidad de Mn y
Zr. Por lo tanto, para evitar la formación de gránulos gruesos de
elementos fundamentales, el nivel de Cr no debe ser mayor de 0,3%.
Un intervalo preferido para el Cr es hasta 0,15%.
Ti: el Ti es importante como refinador de grano
durante la solidificación tanto de lingotes como de juntas soldadas
producidas con la aleación de esta invención. Sin embargo, el Ti en
combinación con Zr forma gránulos gruesos indeseables de elementos
fundamentales. Para evitar esto, los niveles de Ti no deben ser
mayores de 0,2%, y el intervalo preferido para el Ti es no más de
0,1%.
Fe: el Fe forma compuestos de
Al-Fe-Mn durante la colada,
limitando de ese modo los efectos beneficiosos debidos al Mn. Los
niveles de Fe por encima de 0,5% provocan la formación de partículas
gruesas de elementos fundamentales que disminuyen la resistencia a
la fatiga de las juntas soldadas de la aleación de la invención. El
intervalo preferido para el Fe es 0,15 a 0,35%, más preferiblemente
0,2 a 0,3%.
Si: el Si forma Mg_{2}Si, que es prácticamente
insoluble en las aleaciones de Al-Mg que contienen
más de 4,4% de Mg. Por tanto, el Si limita los efectos beneficiosos
del Mg. Además, el Si también se combina con Fe formando partículas
trifásicas de Al-Fe-Si gruesas que
pueden afectar a la resistencia a la fatiga de las uniones soldadas
de los productos laminados o los perfiles extrudidos de la aleación.
Para evitar la pérdida del Mg como elemento reforzante primario, el
nivel de Si se debe mantener por debajo de 0,5%. El intervalo
preferido para el Si es 0,07 a 0,25%, y más preferiblemente de 0,10
a 0,20%.
Cu: el contenido en Cu no deberá ser mayor que
0,4%. Niveles de Cu por encima de 0,4% dan lugar a un deterioro
inaceptable en la resistencia a la corrosión por picaduras de la
aleación de esta invención. El nivel preferido para el Cu no supera
el 0,1%.
Bi: en el caso de la adición deliberada de un
bajo nivel, por ejemplo 0,005%, el Bi se segrega preferentemente en
las juntas intergranulares. Se cree que esta presencia de Bi en las
redes cristalinas de las juntas intergranulares se opone a la
precipitación de compuestos intermetálicos que contienen Mg. A
niveles por encima de 0,1%, la capacidad de la aleación de aluminio
de la presente invención para ser soldada se deteriora hasta un
nivel inaceptable. Un intervalo para la adición de Bi es 0,01 a
0,1%, y más preferiblemente 0,01 a 0,05%. Se debería de mencionar
aquí que se sabe en la técnica que se pueden añadir cantidades
pequeñas de bismuto, típicamente 20 a 200 ppm, a aleaciones
forjadas de la series de aluminio-magnesio para
contrarrestar el efecto perjudicial del sodio sobre el
agrietamiento en caliente.
Pb y/o Sn: en caso de niveles bajos de adición,
por ejemplo 0,01%, tanto el Pb como el Sn se segregan
preferentemente en las juntas intergranulares. Esta presencia de Pb
y/o Sn en las redes cristalinas de las juntas intergranulares se
opone a la precipitación de compuestos intermetálicos que contienen
Mg. A niveles de Pb y/o Sn por encima de 0,1%, la capacidad de la
aleación de aluminio de la presente invención para ser soldada se
deteriora hasta un nivel inaceptable. Un nivel mínimo para Sn es
0,03%. Un nivel máximo de Sn es 0,1%.
Los elementos Li y Sc, bien solos o combinados a
niveles por encima de 0,5%, forman compuestos intermetálicos que
contienen Mg que están presentes en las juntas intergranulares,
interrumpiendo de este modo la formación de compuestos
intermetálicos anódicos binarios continuos que contienen Mg durante
el servicio a largo plazo o durante el servicio a temperatura
elevada de la aleación de aluminio de esta invención. El nivel
umbral de estos elementos para producir interrupciones a la red
cristalina de compuestos intermetálicos anódicos en las juntas
intergranulares depende de otros elementos en disolución sólida.
Cuando se añaden, el máximo preferido para el Li o/y Sc es 0,3%. El
mínimo es 0,01%, y más preferiblemente 0,1%. Por encima de 0,5%, las
adiciones de Sc se hacen económicamente poco atractivas. Se ha
encontrado que la presencia de Sc y Li, solos o combinados, son más
efectivos para los niveles más elevados de Mg en la aleación de
aluminio, con preferencia por niveles de Mg en el intervalo de 4,6
a 5,6%.
Los elementos Ce e Y, cuando se añaden
individualmente o en combinación a niveles por encima de 0,01% en la
aleación de la invención, forman compuestos intermetálicos
principalmente con aluminio. Estos compuestos intermetálicos
promueven la precipitación, en el interior de los granos, de
compuestos intermetálicos anódicos que contienen Mg. Además, cuando
están presentes, también proporcionan resistencia a temperaturas
elevadas a la aleación de la invención, Sin embargo, a niveles por
encima de 0,3%, la colada industrial se ha más difícil. Un intervalo
más preferido para estos elementos formadores de la aleación,
individualmente o combinados, es 0,01 a 0,05%.
El resto es aluminio e impurezas inevitables.
Típicamente cada elemento de impureza está presente en 0,05% como
máximo, y el total de las impurezas es 0,15% máximo.
Más arriba se expone un método para la
fabricación de la aleación de aluminio. Los productos laminados de
la aleación de la invención pueden fabricarse por precalentamiento,
laminado en caliente, opcionalmente laminado en frío con o sin
recocido intermedio, y recocido/envejecimiento final del lingote de
la aleación de Al-Mg de la composición
seleccionada. Más abajo se describen las razones para las
limitaciones de la ruta de procesamiento del método según la
invención.
El precalentamiento previo al laminado en
caliente se realiza a una temperatura en el intervalo de 300 a
530ºC. El tratamiento opcional de homogeneización previo al
precalentamiento se realiza normalmente a una temperatura en el
intervalo de 350 a 580ºC, en una o varias etapas. En cualquier caso,
la homogeneización disminuye la segregación de los elementos
formadores de la aleación en el material como colada. En varias
etapas, pueden precipitarse intencionadamente Zr, Cr y Mn para
controlar las microestructuras del material que abandona el tren de
laminado en caliente. Si el tratamiento se realiza por debajo de
350ºC, el efecto resultante de la homogeneización es inadecuado. Si
la temperatura está por encima de 580ºC, puede que se produzca una
fusión eutéctica que dé como resultado una formación indeseable de
poro. El tiempo preferido del tratamiento de homogeneización está
entre 1 y 24 horas.
Utilizando un proceso de laminado en caliente
estrictamente controlado, es posible eliminar etapas de laminado en
frío y/o de recocido en la ruta del proceso para obtener las
chapas.
Se puede aplicar un total de 20 a un 90% de la
reducción del laminado en frío a chapa o lámina laminada en
caliente antes del recocido final. Las reducciones de laminado en
frío, tal como un 90%, pueden necesitar un tratamiento de recocido
intermedio para evitar el agrietamiento durante el laminado. El
recocido final o el envejecimiento pueden realizarse en ciclos que
comprenden una o varias etapas en cualquiera de los casos, durante
el calentamiento y/o mantenimiento y/o enfriamiento desde la
temperatura de recocido. El periodo de calentamiento está
preferentemente en el intervalo de 2 min. a 15 horas. La temperatura
de recocido está en el intervalo de 80 a 550ºC dependiendo del
temple. Se prefiere una temperatura en el intervalo de 200 a 480ºC
para producir los temples suaves. El periodo de remojo a la
temperatura de recocido está preferentemente en el intervalo de 10
min. a 10 horas. Si se aplica, las condiciones del recocido
intermedio pueden ser similares a las del recocido final. Además,
los materiales que salen del horno de recocción pueden enfriarse con
agua o con aire. Las condiciones del recocido intermedio son
similares a las del recocido final. Puede aplicarse a la chapa
final un estiramiento o nivelado en el intervalo de 0,5 a 10%.
Los siguientes son ejemplos no limitantes de la
invención.
Ejemplo
1
En una prueba a escala de laboratorio se
fundieron ocho aleaciones; ver Tabla 1, en la cual (-) significa
<0,001% en peso. Las aleaciones 1 a 2 son ejemplos comparativos,
de los cuales la aleación 1 está dentro de la gama de la AA5454 y
la aleación 2 está dentro de la gama de la AA5083. Las aleaciones 3
a 4 y 7,8 son todas ejemplos de la aleación de acuerdo con esta
invención.
Los lingotes fundidos se han homogeneizado
durante 12 horas a 510ºC, y se han laminado entonces en caliente
desde 80 mm hasta 3 mm. En ese momento se laminaron en frío desde un
grosor de 13 a 6 mm. Las láminas laminadas en frío se recocieron
durante 1 h a 350ºC, utilizando una velocidad de calentamiento y de
enfriamiento de 30ºC/h, para producir materiales en temples suaves.
Usando el alambre de metal de aportación AA5183, de 1,2 mm de
diámetro, se prepararon paneles soldados con sistema MIG estándares
(1000 x 1000 x 6 mm). El ensayo de tracción y el de corrosión se
prepararon a partir de las muestras de paneles soldados.
Las propiedades de tracción de los paneles
soldados se determinaron usando ensayos de tracción estándares. Se
ha analizado la resistencia a la corrosión por picadura y por
exfoliación de los paneles, usando el ensayo ASSET de acuerdo con
ASTM G66. Los resultados se enumeran en la Tabla 2, en la que N, PA
y PB significan sin picado, picado ligero y picado moderado,
respectivamente. La determinación se realizó para el material base,
la zona afectada por el calor (HAZ), y la junta de la soldadura.
Para las propiedades de tracción, "0,2% PS" representa la
resistencia de seguridad al 0,2%, "UTS" representa la
resistencia a la tracción última, y "Alarg" representa el
alargamiento en la fractura.
\global\parskip1.000000\baselineskip
De los resultados de la Tabla 2 se puede ver
que, según se compara con las aleaciones de referencia 1 y 2, las
propiedades de tracción del producto de la aleación según la
invención son significativamente superiores. Además, se puede
observar, a partir de los resultados del ensayo de ASSET, que las
aleaciones según la invención son comparables a la aleación, lo que
indica que se obtiene una resistencia a la corrosión similar a la
del material AA5454, lo que puede ser atribuido a la adición de Bi,
Ag o Li.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
En una prueba a escala de laboratorio se
fundieron cinco aleaciones. En la Tabla 3 se enumeran las
composiciones químicas de estas cuatro aleaciones. La aleación 1 es
una aleación de referencia dentro de la gama de la química de
AA5083 estándar, y las aleaciones 2 a 4 son ejemplos del producto de
aleación de aluminio según esta invención.
Los lingotes fundidos se procesaron hasta un
producto en láminas de 1,6 mm de espesor, usando la siguiente ruta
de procesamiento:
- \bullet
- Precalentamiento en dos etapas: 410ºC durante 4 horas, seguido de 510ºC durante 10 horas, con una velocidad de calentamiento de alrededor de 35ºC/h;
- \bullet
- Laminado en caliente hasta obtener láminas de 4,3 mm de grosor;
- \bullet
- Laminado en frío hasta obtener láminas de 2,6 mm de grosor;
- \bullet
- Recocido interior a 480º durante 10 minutos;
- \bullet
- Laminado en frío final hasta obtener láminas de 1,6 mm de grosor;
- \bullet
- Recocido para producir su temple:
- (a)
- temple O: 480ºC durante 15 min.;
- (b)
- temple H321: 250ºC durante 30 min.;
- \bullet
- Estiramiento en un 1% para el material en temple O, y estiramiento en un 2% para el material en temple H321;
- \bullet
- Soldadura TIG usando alambre de metal de aportación AA5183 (análogo al Ejemplo 1);
- \bullet
- Conservación a una temperatura predeterminada (sensibilización) de los panales soldados, dependiendo de su temple:
- (a)
- temple O: 120ºC durante 0, 10, 20 y 40 días;
- (b)
- temple H321: 100ºC durante 4, 9, 16 y 25 días;
\vskip1.000000\baselineskip
Se analizaron las propiedades de tracción tanto
para los materiales en láminas no soldados en temple H321 como en
temple O. Se trataron mecánicamente probetas de tracción
Euro-norm a lo largo de las direcciones L como LT
de laminación de las láminas. Las propiedades de tracción de los
materiales se determinaron usando ensayos de tracción estándares.
La Tabla 4 enumera los resultados del ensayo de tracción para el
material en temple H321 no soldado, y la Tabla 5 los enumera para
el material en temple O no soldado. El comportamiento frente a la
corrosión de los materiales soldados se analizó usando el ensayo
ASSET, realizado según el procedimiento ASTM G66. Las Tablas 6 y 7
enumeran los resultados obtenidos para el material en temple H321 y
en temple O, respectivamente, y las abreviaturas N, PA, PB y PC
representan, respectivamente, sin picado, ligeramente picado,
picado moderado y picado importante. EA y EB indican exfoliación
ligera y moderada. La determinación se ha realizado para el
material base y para la zona afectada por el calor (HAZ). En todos
los casos, la determinación para la junta de la soldadura
fue "N".
fue "N".
Se puede ver a partir de las Tablas 4 y 5 que
los productos de aleación según esta invención mostraron propiedades
de tracción significativamente superiores en comparación con el
material de aleación AA5083, tanto en temples H321 endurecidos por
esfuerzo como en temples O recocidos suaves. Cuando se comparan los
tres niveles diferentes de Bi de las aleaciones 2 a 4, no se puede
encontrar ninguna influencia de un nivel creciente de Bi sobre las
propiedades de tracción.
Se puede ver a partir de las Tablas 6 y 7 que
los productos de aleación soldada fabricados a partir del producto
de aleación según la invención, tanto material en temple H como el
material en temple O, tienen una resistencia mejorada a la
corrosión por exfoliación en comparación con el material de aleación
AA5083 estándar. Este efecto se demuestra tanto para la adición de
Bi como de V. Este efecto es más pronunciado con una conservación
creciente a una temperatura predeterminada (sensibilización).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (15)
1. Producto de aleación de
aluminio-magnesio para construcción mecánica
soldada, que tiene la siguiente composición, en porcentaje en
peso:
2. Producto de aleación de
aluminio-magnesio para construcción mecánica
soldada, que tiene la siguiente composición, en porcentaje en
peso:
3. Producto de aleación de
aluminio-magnesio según la reivindicación 1 ó 2, en
el que el contenido de Bi está en el intervalo de 0,01 a 0,05% en
peso.
4. Producto de aleación de
aluminio-magnesio según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 3, en el que el contenido de Li está en el
intervalo de 0,1 a 0,3% en peso.
5. Producto de aleación de
aluminio-magnesio según la reivindicación 1, en el
que el contenido de Mg está en el intervalo de 4,6 a 5,6% en
peso.
6. Producto de aleación de
aluminio-magnesio según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el producto se proporciona en
forma de un producto laminado, un producto extrudido o un producto
estirado.
7. Producto de aleación de
aluminio-magnesio según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, que tiene un temple seleccionado de un
temple suave y un temple endurecido por medios mecánicos.
8. Estructura soldada que comprende al menos una
chapa o perfil extrudido soldados hechos de un producto de aleación
de aluminio-magnesio según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7.
9. Estructura soldada según la reivindicación 8,
en la que la resistencia de seguridad de la soldadura de dicha
chapa o perfil extrudido es al menos 140 MPa.
10. Estructura soldada según la reivindicación
8, que tiene una resistencia mejorada a la corrosión por exfoliación
cuando se conserva a una temperatura predeterminada (se
sensibiliza) durante al menos 10 días a 120ºC.
11. Estructura soldada según la reivindicación
8, que tiene una resistencia a la exfoliación de PA o mejor en un
ensayo ASSET según ASTM G66 y cuando se conserva (se sensibiliza) a
una temperatura predeterminada en un temple suave durante 20 días a
120ºC.
12. Estructura soldada según la reivindicación
8, que tiene una resistencia a la exfoliación de PA o mejor en un
ensayo ASSET según ASTM G66 y cuando se conserva (se sensibiliza) a
una temperatura predeterminada en un temple endurecido por medios
mecánicos durante 16 días a 100ºC.
13. Estructura soldada según una cualquiera de
las reivindicaciones 8 a 12, en la que la estructura soldada es un
buque.
14. Estructura soldada según una cualquiera de
las reivindicaciones 8 a 12, en la que la estructura soldada es un
contenedor para transporte terrestre.
15. Uso de un producto de aleación de
aluminio-magnesio según las reivindicaciones 1 a 7,
a una temperatura de trabajo mayor que 80ºC.
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