En Guide till Aluminiumkvaliteter inom Industrin
Aluminium är ett mångsidigt och värdefullt material inom industrin, uppskattat för sin låga vikt, utmärkta korrosionsbeständighet, goda formbarhet och höga värme- och elledningsförmåga. Dessutom behåller många aluminiumlegeringar sin styrka och seghet vid mycket låga (kryogena) temperaturer, vilket gör dem idealiska för specialiserade applikationer.
För att kunna välja rätt material för en specifik applikation är det avgörande att förstå de olika system som används för att klassificera och specificera aluminiumkvaliteter. Nedan reder vi ut begreppen.
Grunderna: Legeringsserier och Temper-beteckningar
Den internationella standarden för att klassificera aluminiumlegeringar är ett fyr-siffrigt system som hanteras av The Aluminum Association. Den första siffran anger den huvudsakliga legeringsgruppen:
- 1xxx-serien: Rent aluminium (minst 99,0%). Mycket formbart med utmärkt korrosionshärdighet och ledningsförmåga. Används ofta i kemisk utrustning och värmeväxlare.
- 3xxx-serien: Legerat med mangan. God formbarhet och medelhög styrka. En vanlig allround-legering för plåt och rör, t.ex. 3003.
- 5xxx-serien: Legerat med magnesium. Mycket god korrosionsbeständighet, särskilt i marin miljö, och god svetsbarhet. Används flitigt för tryckkärl, tankar och marina applikationer. Vanliga kvaliteter är 5083 och 5754.
- 6xxx-serien: Legerat med magnesium och kisel. Medelhög till hög styrka, god korrosionsbeständighet och svetsbarhet. Dessa legeringar är värmebehandlingsbara (härdbara). Mycket vanliga för strukturella profiler och konstruktioner. Exempel är 6061 och 6082.
Minst lika viktigt som legeringen är materialets temper, vilket beskriver dess tillstånd efter värmebehandling eller kallbearbetning. Detta anges med en kod efter legeringsnumret (t.ex. -T6, -H112). Enkelt förklarat:
- -F: Tillverkat tillstånd (As fabricated).
- -O: Glödgat (Annealed). Det mjukaste och mest formbara tillståndet.
- -H: Kallbearbetat/hårdnande (Strain-hardened). Används för legeringar som inte är härdbara.
- -T: Värmebehandlat/härdat (Thermally treated). Används för härdbara legeringar som 6xxx-serien. -T6 är en mycket vanlig temper med hög hållfasthet.
Aluminium i Olika Standardsystem
ASTM & ASME
I det amerikanska systemet definierar ASTM (American Society for Testing and Materials) materialen i standarder som börjar på ’B’ (t.ex. ASTM B209 för plåt). ASME (American Society of Mechanical Engineers) antar sedan dessa specifikationer för användning i tryckbärande anordningar, och ger dem då beteckningen ’SB’ (t.ex. ASME SB-209). Materialkvaliteten är densamma, men SB-versionen är godkänd för användning under ASME-koden.
- Vanliga kvaliteter: 3003, 5083, 5086, 6061.
EN (Europeisk Norm)
Det europeiska systemet använder prefixet EN AW- följt av det fyr-siffriga legeringsnumret (t.ex. EN AW-6061). Detta är det numeriska systemet. Det finns även ett kemiskt system som beskriver legeringsämnena (t.ex. EN AW-Al Mg4,5Mn0,7).
DIN & Werkstoffnummer
Det äldre tyska DIN-systemet har till stor del ersatts av EN-standarden, men dess Werkstoffnummer (W.Nr.) används fortfarande och återfinns på äldre ritningar.
Praktisk Jämförelsetabell:
| Användningsområde | EN (Numerisk) | EN (Kemisk) | ASTM / ASME | DIN (W.Nr.) | Egenskaper |
| Struktur, Allround | EN AW-6082 | EN AW-Al Si1MgMn | – | 3.2315 | Mycket vanlig, stark, svetsbar. (Ofta kallad ”europeisk 6061”) |
| Struktur, Allround | EN AW-6061 | EN AW-Al Mg1SiCu | 6061 / SB-209 | 3.3211 | Mycket vanlig, stark, svetsbar. (Mer vanlig i USA) |
| Tryckkärl, Marin | EN AW-5083 | EN AW-Al Mg4,5Mn0,7 | 5083 / SB-209 | 3.3547 | Hög styrka (för en 5xxx), utmärkt svetsbarhet & korrosionsmotstånd. |
| Allmän Plåt, Marin | EN AW-5754 | EN AW-Al Mg3 | 5754 | 3.3535 | God formbarhet och korrosionsmotstånd. |
| Värmeväxlare | EN AW-3003 | EN AW-Al Mn1Cu | 3003 / SB-209 | 3.0517 | Mycket god formbarhet, bra korrosionsmotstånd. |
| Rent aluminium | EN AW-1050A | EN AW-Al 99,5 | 1050 | 3.0255 | Mjuk, formbar, utmärkt ledningsförmåga. |
AD 2000-Merkblatt
Det tyska regelverket för tryckkärl, AD 2000, specificerar godkända aluminiumkvaliteter i sitt dokument W 6/1. Dessa är material som har genomgått rigorös provning och bedömts vara säkra för tryckbärande applikationer enligt tysk standard. De listade materialen är ofta de som också finns i tabellen ovan, till exempel AlMg4,5Mn (EN AW-5083).
API (American Petroleum Institute)
API-standarderna fokuserar nästan uteslutande på stål för rörledningar och strukturer inom olje- och gasindustrin. Aluminium används sällan för huvudkomponenter i API-system på grund av lägre styrka och brandmotstånd. Dock har aluminium en viktig nisch inom kryogena applikationer, som hantering och transport av flytande naturgas (LNG), där stålets seghet minskar drastiskt vid låga temperaturer. Här är 5xxx-seriens legeringar, som 5083, utmärkta tack vare sina goda egenskaper i kyla.
Sammanfattning
Att välja rätt aluminiumlegering och temper är en kritisk del av designprocessen. Det kräver en förståelse för både de mekaniska kraven och den miljö som komponenten ska verka i.
På Cynerg Group har vi den kunskap och erfarenhet som krävs för att hjälpa dig genom de olika standardsystemen och hjälpa dig att specificera vad ni behöver samt leverera materialet för just din applikation, oavsett om det styrs av ASME, EN eller andra internationella regelverk.