A5052 ekvivalent: JIS označení hliníku a EN AW (A6061, A7075)
Na výkrese od japonského zákazníka stojí v kolonce materiálu v popisovém poli (japonsky zaishitsu) označení A5052P-H34. V nabídce dodavatele je položka A6061P-T651. Jde o označení podle JIS (Japanese Industrial Standards) pro tvářené slitiny hliníku a úzce odpovídají systému používanému v EN: A5052P-H34 je v evropské řeči plech nebo deska z EN AW-5052 ve stavu H34, kterou by český nákupčí objednával podle ČSN EN 485-2.
Číslo slitiny se přenáší přímo, ale výrobková norma a zaručené minimální vlastnosti jsou v JIS vlastní. Tento článek ukazuje, jak označení JIS rozklíčovat, dává přehled odpovídajících označení EN AW a norem EN, porovnává A5052, A6061 a A7075 a končí kontrolním seznamem, co potvrdit s japonskou stranou, než nahradíte materiál místním.
Obsah
- Jak číst označení hliníku JIS: A5052P-H32 krok za krokem
- Rychlý přehled: slitiny JIS a nejbližší označení EN AW
- Řady 1000 až 7000: vytvrditelné a nevytvrditelné slitiny
- A5052, A6061 a A7075 v kostce
- Označení stavu: jak H32 a T6 mění materiál
- Volba podle pevnosti, hmotnosti a tuhosti
- Volba podle svařitelnosti
- Volba podle povrchové úpravy, obrobitelnosti a tvaru výrobku
- Rozhodovací schéma: od které slitiny začít
- Co potvrdit před záměnou materiálu
- Meze tohoto průvodce
- Shrnutí
- Časté dotazy (FAQ)
- Zdroje
Jak číst označení hliníku JIS: A5052P-H32 krok za krokem
V japonských provozech se čtyřmístnému číslu slitiny říká bante. Celé označení výrobku JIS je z něj poskládáno: úvodní „A“ znamená hliník, písmena za číslem udávají tvar výrobku a kód za pomlčkou je stav materiálu (temper, japonsky shitsubetsu).
Čtyři číslice jsou mezinárodně registrované číslo slitiny. Podle Japonského sdružení pro hliník (Japan Aluminium Association, JAA) mají JIS A5052 a evropská EN AW-5052 stejné čtyři číslice, a tedy zcela stejné chemické složení. V EN se číslo zapisuje s předponou podle EN 573-1 (EN = evropská norma, A = hliník, W = tvářená slitina), takže JIS A5052 je EN AW-5052 s japonskou předponou. Stejně se čtou výkresy z Japonska i materiálové certifikáty od evropských dodavatelů.
Zleva doprava označení říká: hliník, řada slitiny, tvar výrobku a jak byla vytvořena pevnost.
Zdroje: Japan Aluminium Association, „About Aluminum“; JIS H 0001. Čtyři číslice (5052) jsou mezinárodně registrované číslo slitiny, shodné s normami mimo Japonsko.
Čtyři číslice: řada, modifikace a identifikátor
Nejdůležitější je první číslice. Jednička znamená čistý hliník, číslice 2 až 8 určují hlavní legující prvek, takže první číslice prozradí základní povahu slitiny. Pětka označuje slitinu hliníku s hořčíkem, šestka slitinu hliníku s hořčíkem a křemíkem.
Druhá číslice ukazuje, zda jde o modifikaci. Nula je původní slitina, 1 až 9 jsou upravené verze číslované podle pořadí registrace. Upravené verze slitiny 2024 jsou například 2124, 2224 a 2324.
U slitin jsou poslední dvě číslice jen identifikátor bez zvláštního významu. Výjimkou je čistý hliník (řada 1000): poslední dvě číslice udávají čistotu za desetinnou čárkou, takže 1050 znamená alespoň 99,50 % hliníku a 1070 alespoň 99,70 %.
Slitiny vyvinuté v Japonsku mají v čísle písmeno „N“. Slitina 6N01, používaná mimo jiné pro železniční vozy, byla později mezinárodně registrována jako 6005C. Uvidíte-li na japonském výkrese slitinu s „N“, například 6N01 nebo 7N01, jde o japonské označení.
Písmena za číslem: tvar výrobku
Jedno až tři písmena za číslem slitiny udávají tvar výrobku, který souvisí i se způsobem výroby. Nejběžnější jsou tyto:
- P: plech, pás, deska nebo kotouč (PS je zvláštní třída)
- BE: protlačovaná tyč; BD: tažená tyč
- S: protlačovaný profil (tvary s průřezem jako okenní rám nebo konstrukční profil)
- W: tažený drát; TE / TD: protlačovaná / tažená bezešvá trubka
- FD: zápustkový výkovek; H: fólie
Koncové „S“ (jako u BES nebo BDS) označuje zvláštní třídu s užšími rozměrovými tolerancemi. Stejné číslo slitiny s jiným písmenem tvaru je jiný normovaný výrobek a řídí se jinou normou JIS:
- Plech, pás a deska: JIS H 4000
- Tyče a dráty: JIS H 4040
- Protlačované profily: JIS H 4100
Také evropské normy se dělí podle tvaru výrobku, takže písmeno tvaru napoví, s kterou normou EN srovnávat.
Rychlý přehled: slitiny JIS a nejbližší označení EN AW
U běžných tvářených slitin stačí odpustit „A“ a máte číslo slitiny, které se v EN zapisuje s předponou EN AW-. Tabulka níže přidává chemické označení podle EN 573-3, které najdete v katalozích a atestech.
| Slitina JIS | EN AW | Chemické označení EN | Typ |
|---|---|---|---|
| A5052 | EN AW-5052 | AlMg2,5 | Nevytvrditelná |
| A5083 | EN AW-5083 | AlMg4,5Mn0,7 | Nevytvrditelná |
| A6061 | EN AW-6061 | AlMg1SiCu | Vytvrditelná |
| A6063 | EN AW-6063 | AlMg0,7Si | Vytvrditelná |
| A7075 | EN AW-7075 | AlZn5,5MgCu | Vytvrditelná |
| 6N01 (japonský původ) | 6005C (pozdější mezinárodní registrace) | Ověřit (EN AW-6005A je jiná slitina) | Vytvrditelná |
Výrobkové normy: která JIS odpovídá které EN
Číslo slitiny neříká, podle jaké normy byl materiál vyroben. U tří hlavních výrobkových norem JIS jsou nejbližší normy EN podle rozsahu platnosti tyto:
| Tvar výrobku | Norma JIS (písmena tvaru) | Nejbližší norma EN |
|---|---|---|
| Plech, pás a deska | JIS H 4000, Aluminium and aluminium alloy sheets, strips and plates (P) | ČSN EN 485-2 (mechanické vlastnosti) spolu s EN 485-1 (technické podmínky kontroly a dodání) |
| Tyče a dráty | JIS H 4040, Aluminium and aluminium alloy bars and wires (BE, BD, W) | ČSN EN 755-2 pro protlačované tyče; ČSN EN 754-2 pro tažené tyče |
| Protlačované profily | JIS H 4100, Aluminium and aluminium alloy extruded profiles (S) | ČSN EN 755-2 (mechanické vlastnosti); tolerance rozměrů jsou v dalších částech řad EN 755 a EN 754 |
Když spojíte slitinu, tvar a stav, typická japonská označení se převádějí takto:
| Na japonském výkrese | Čte se jako | Nejbližší norma EN |
|---|---|---|
| A5052P-H32 | EN AW-5052 H32, plech nebo deska | EN 485-2 |
| A5052P-H34 | EN AW-5052 H34, plech nebo deska | EN 485-2 |
| A6061P-T6 / A6061P-T651 | EN AW-6061 T6 / T651, plech nebo deska | EN 485-2 |
| A6061BE-T6 | EN AW-6061 T6, protlačovaná tyč | EN 755-2 |
| A6061BD-T6 | EN AW-6061 T6, tažená tyč | EN 754-2 |
| A7075P-T651 | EN AW-7075 T651, deska | EN 485-2 |
| A6063S (stav podle zadání) | EN AW-6063, protlačovaný profil | EN 755-2 |
A5052-H32 vs. EN AW-5052 H32: blízké, ne totožné
Chemické složení se shoduje, ale každá norma má vlastní meze mechanických vlastností a vlastní tloušťková pásma. Rozdíly jsou malé, a proto se přehlédnou.
JIS H 4000 stanoví u plechu 5052-H32 (tloušťka nad 1,3 do 2,9 mm) pevnost v tahu 215–265 MPa a u H34 235–285 MPa. U 6061-T6 (tloušťka nad 0,5 do 6,5 mm) požaduje minimálně 295 MPa a mez kluzu Rp0,2 alespoň 245 MPa. Hodnoty EN 485-2 pro stejné slitiny a stavy bývají o několik MPa jiné a jejich pásma tloušťek se liší, proto hodnoty srovnávejte vždy pro svou tloušťku v aktuálním vydání obou norem.
Z toho plynou dvě věci. Za prvé, materiál doložený pouze podle EN 485-2 sám o sobě neprokazuje, že splňuje minima JIS, zvláště u 6061-T6. Za druhé, u A5052P platí požadavek JIS na mez kluzu jen tehdy, když ho objednatel vyžaduje. Záleží-li na ní v konstrukci, dohodněte s japonskou stranou, zda se má předepsat a uvést v inspekčním certifikátu (japonsky mirushito, „mill sheet“).
Řady 1000 až 7000: vytvrditelné a nevytvrditelné slitiny
Slitiny se dělí do dvou skupin podle toho, jak získávají pevnost.
Zdroj: Japan Aluminium Association, „About Aluminum“. Řada 8000 zahrnuje „ostatní slitiny“, které nepatří do řad 1 až 7.
JAA dělí slitiny hliníku na tvářené (válcují se nebo protlačují do tvaru) a slévárenské (taví se a odlévají do forem). Čtyřmístná čísla se používají jen u tvářených slitin.
Tvářené slitiny se dále dělí na nevytvrditelné, zpevňované tvářením za studena, a vytvrditelné, zpevňované tepelným zpracováním. Toto dělení rozhoduje o tom, které kódy stavu uvidíte a kolik pevnosti vás svar stojí.
Nevytvrditelné slitiny (řady 1000, 3000, 4000 a 5000)
Tyto slitiny získávají pevnost deformačním zpevněním, například válcováním, a teplo je naopak změkčuje. Řada 5000 má dobrou odolnost proti korozi i svařitelnost, proto zahrnuje mnoho variant a má široké použití.
Pevnost v řadě 5000 roste s obsahem hořčíku. Slitina 5052 se středním obsahem se používá na plechové díly a vozidla. Slitina 5083 s asi 4,5–5 % hořčíku je nejpevnější z nevytvrditelných slitin a používá se na svařované konstrukce, například lodě a nádrže na LNG.
Vytvrditelné slitiny (řady 2000, 6000 a 7000)
Tyto slitiny se zahřejí, aby se legující prvky rozpustily, rychle se ochladí a poté se stárnutím vyloučí jemné částice, které přidají pevnost. Duraly řady 2000 se pevností blíží oceli, ale vysoký obsah mědi snižuje odolnost proti korozi, takže v náročném prostředí potřebují protikorozní ochranu.
Řada 6000 vyvažuje pevnost a odolnost proti korozi. Typickými zástupci jsou 6063, používaná ve velkém na okenní rámy, a 6061, jejíž mez kluzu je srovnatelná s konstrukční ocelí. Řada 7000 zahrnuje slitiny s mědí, například 7075 patřící k nejpevnějším slitinám hliníku, i slitiny bez mědi pro svařované konstrukce, například 7N01.
Slitiny na odlitky a tlakové lití: samostatný systém
Součásti odlévané pod tlakem, časté u dílů motorů a skříní, mají jiné kódy, například ADC12. Slévárenské slitiny nemají mezinárodní registrační systém jako tvářené, a proto se kódy v jednotlivých zemích liší. ADC12 (JIS H 5302) se v evropských tabulkách obvykle přiřazuje k EN AC-46000 (AlSi9Cu3(Fe)) podle EN 1706, jinde k A383, ale tabulky se neshodují a limity složení se liší. Protějšek si proto potvrďte s japonskou stranou. Díl obráběný z plechu nebo tyče a díl odlitý do tvaru pocházejí z úplně jiných materiálových systémů.
A5052, A6061 a A7075 v kostce
A5052, A6061 a A7075 jsou slitiny, které na výkresech strojních dílů, rámů zařízení a přípravků potkáte nejčastěji. Patří do různých řad a pevnost získávají různě, proto začněte celkovým obrazem.
S rostoucí pevností se zhoršuje svařitelnost a odolnost proti korozi.
Nevytvrditelná
Vytvrditelná
Vytvrditelná
Rozsahy složení podle JIS H 4000. Vlastnosti podle Japan Aluminium Association, „About Aluminum“, a poznámek o vlastnostech a použití v JIS H 4000 a H 4040.
Tabulka níže zužuje srovnání na pevnost, svařování a volbu slitiny.
| A5052 | A6061 | A7075 | |
|---|---|---|---|
| Řada | 5000 (Al-Mg) | 6000 (Al-Mg-Si) | 7000 (Al-Zn-Mg-Cu) |
| Jak získává pevnost | Tváření za studena (H32, H34) | Tepelné zpracování (T6) | Tepelné zpracování (T6) |
| Pevnost plechu v tahu (JIS) | 215–265 MPa (H32) | min. 295 MPa (T6) | min. 540 MPa (T6) |
| Odolnost proti korozi | Dobrá, i v mořské vodě | Dobrá | Nižší |
| Svařování | Velmi vhodná | Možné, ale svarová oblast ztrácí pevnost | Při obloukovém svařování náchylná k praskání |
| Kdy ji zvolit | Plechové a svařované díly | Šroubované konstrukce a strojní díly | Místa s požadavkem na maximální pevnost |
JAA nazývá A5052 svou „nejreprezentativnější slitinou“. Je to slitina střední pevnosti, jejíž únavová pevnost je vysoká vzhledem k její statické pevnosti, a dobře odolává mořské vodě, takže je obvyklým prvním kandidátem, pokud není důvod volit jinak.
A6061 je vytvrditelná slitina s malým přídavkem mědi a zpracování T6 jí dává poměrně vysokou mez kluzu. A7075, vyvinutá v Japonsku, je tam široce známá jako chō-chō-jurarumin („extra super dural“). Patří k nejpevnějším slitinám hliníku, ale ze tří slitin je nejvíce omezená odolností proti korozi a svařitelností.
JIS zaručuje plechu A7075-T6 více než dvojnásobnou pevnost v tahu než plechu A5052-H32.
Hodnoty z JIS H 4000 (plechy, pásy a desky), tabulka 3; liší se podle pásma tloušťky. Hodnota meze kluzu u A5052P platí jen na žádost objednatele. Skutečné hodnoty ověřte v inspekčním certifikátu.
Při porovnávání čísel vždy sjednoťte stav i pásmo tloušťky. Žíhaná A5052 (stav O) a A5052-H34 se pevností velmi liší a i v jednom stavu se zaručené hodnoty mění od pásma k pásmu.
Označení stavu: jak H32 a T6 mění materiál
Kód stavu říká, jakým procesem byl nastaven stav materiálu po výrobě.
Zdroj: JIS H 0001 (označení stavů). JIS definuje také W, nestabilní stav, ve kterém slitina po rozpouštěcím žíhání přirozeně stárne.
Číslo slitiny říká, z čeho je materiál. Kód stavu za pomlčkou říká, v jakém stavu byl dokončen. JIS H 0001 definuje pět základních kódů: F, O, H, W a T. Stejné základní symboly používá i ČSN EN 515 a běžné kódy H32, T6 a T651 se zapisují stejně. U méně obvyklých kódů si význam potvrďte s japonskou stranou.
Stavy H: pevnost z tváření za studena
Stavy H se používají u nevytvrditelných slitin. První číslice ukazuje, jak byl materiál dokončen:
- H1: pouze zpevněno deformačně
- H2: zpevněno deformačně a poté částečně žíháno
- H3: zpevněno deformačně a poté stabilizováno
Druhá číslice je stupeň tvrdosti: 2 je čtvrttvrdý, 4 polotvrdý a 8 plně tvrdý. A5052-H32 a H34, obě běžné u plechových dílů, jsou stejný stabilizovaný materiál ve stavu čtvrttvrdém a polotvrdém. H34 je pevnější, ale hůř se ohýbá.
A5052-H32 vs. H34: kterou použít
Otázka H32 či H34 se často objevuje na výkresech plechových dílů i v nabídkách. Obě jsou zpevněné deformačně a stabilizované a liší se jen stupněm tvrdosti.
JIS H 4000 stanoví pevnost v tahu stavu H32 na 215–265 MPa a stavu H34 na 235–285 MPa, takže rozsah H34 leží asi o 20 MPa výš. Přesné hodnoty závisí na pásmu tloušťky.
- Plechové díly s mnoha ohyby nebo s malým poloměrem ohybu: H32, která má větší rezervu tažnosti, méně praská
- Kryty a panely používané naplocho s málo ohyby: H34, pokud chcete o něco vyšší pevnost a odolnost proti promáčknutí
- Dostupnost: skladované stavy se u distributorů liší. Příkladem je tenký plech většinou ve stavu H34 a desky tlustší než asi 6 mm většinou ve stavu H112 po válcování za tepla (tvářeno za tepla nebo jen lehce za studena, s garantovanými mechanickými vlastnostmi)
Je-li na výkrese jen „A5052P“ bez stavu, rozhodne dodavatel, co vám pošle. U dílů s požadavky na ohyb nebo pevnost stav předepište a při pochybnostech vyrobte zkušební ohyb, abyste ověřili, že materiál nepraská. Dostanete-li takový výkres z Japonska, zeptejte se, jaký stav konstruktér zamýšlel.
Stavy T: pevnost z tepelného zpracování
Stavy T se používají u vytvrditelných slitin. T4 je po rozpouštěcím žíhání (zahřátí k rozpuštění legujících prvků a rychlé ochlazení) a přirozeně stárne při pokojové teplotě. T6 je po rozpouštěcím žíhání a poté umělé stárnutí zahřátím. Pro A6061 a A7075 je T6 obvyklý stav.
Tento proces funguje jinak než zušlechtění oceli. Kalení zpevňuje samotnou strukturu oceli, zatímco vytvrditelné slitiny hliníku získávají pevnost tím, že se prvky rozpuštěné při rychlém ochlazení později vyloučí jako jemné částice.
Stav T651, běžný u tlustých desek a tyčí, se po rozpouštěcím žíhání protáhne, aby se snížilo zbytkové napětí, a pak se uměle stárne. U přesných dílů, kde chcete omezit deformaci po obrábění, se tento rozdíl projeví na přesnosti obrábění.
Stejná slitina, jiný stav, jiný materiál
Častý omyl v nabídkách a objednávkách je uvést jen „A6061“ bez stavu. Slitina 6061 ve stavu O je dokončena v nejměkčím stavu a je jiným materiálem než T6, který je zpracován na maximální pevnost.
Kolonku materiálu berte jako jednu specifikaci složenou ze slitiny, tvaru výrobku a stavu. Pokud japonské výkresy teprve poznáváte, rozložte každé označení materiálu na části a zkontrolujte je jednu po druhé. Tento zvyk předchází chybám v objednávkách.
Volba podle pevnosti, hmotnosti a tuhosti
Hlavním důvodem pro hliník je nízká hmotnost. Podle JAA má hliník hustotu 2,7 g/cm³, asi třetinu hustoty železa (7,8 g/cm³). Úspora hmotnosti se nejvíc vyplatí u pohyblivých částí dopravních zařízení, ručních přípravků a dílů vozidel.
Při stejném průřezu se však hliník prohýbá víc než ocel. Podle údajů JAA je modul pružnosti čistého hliníku 68,3 GPa.
Modul pružnosti se mezi slitinami a stavy mění jen málo, takže pevnější slitina neudělá díl výrazně tužší. To se snadno přehlédne. Pokud je problémem tuhost, obvykle víc pomůže větší tloušťka nebo přidání žeber než přechod na 7075.
V praxi posuzujte pevnost podle smluvní meze kluzu Rp0,2, která prakticky ukazuje, kde začíná trvalá deformace, a ne podle pevnosti v tahu. Průhyb kontrolujte zvlášť.
- Stačí střední pevnost a díl se tvaruje nebo svařuje: A5052
- Je třeba mez kluzu blízká oceli a díl se šroubuje: A6061-T6
- Je třeba maximální pevnost při omezené hmotnosti a rozměrech: A7075-T6
Volba podle svařitelnosti
Právě u svařování se tři slitiny liší nejvíc. O tom, zda se bude díl svařovat, rozhodněte v rané fázi volby materiálu.
Čím víc se slitina při pevnosti spoléhá na tepelné zpracování, tím víc pevnosti ztrácí teplem při svařování.
Zdroje: Japan Aluminium Association, „About Aluminum“; JIS H 4000 / H 4040; Japan Welding Engineering Society, Welding Information Center, Q&A; Nature Communications (2019).
Protože A5052 a A5083 jsou nevytvrditelné, svařovací teplo jim ubírá relativně málo pevnosti a jsou vhodné pro svařované konstrukce. Proto velké svařované konstrukce, například lodě a nádrže, tak často používají řadu 5000. A6061-T6 naproti tomu svařit lze, ale teplo ruší účinek stárnutí.
Technické Q&A Japan Welding Engineering Society uvádí příklad tupého svaru na 6061-T6 o tloušťce 3,2 mm. Základní materiál změkl až do vzdálenosti asi 20 mm od osy housenky a do asi 10 mm od osy klesla pevnost na zhruba 60–70 % hodnoty před svařováním.
Lze-li po svařování díl znovu zpracovat do stavu T6, tento pokles podle stejného zdroje téměř zmizí.
A7075 je známá praskáním při obloukovém svařování. Studie v Nature Communications z roku 2019, která se zabývá vysokopevnostními slitinami jako 7075, uvádí, že trhliny při svařování brání jejich širšímu použití. Konstrukce z 7075 proto obvykle počítají se šroubovanými nebo nýtovanými spoji.
U svařovaných konstrukcí z hliníku dále řešte kvalifikaci postupů a svářečů (například řady EN ISO 15614-2 a EN ISO 9606-2) a případné požadavky zákazníka. Přesné požadavky ověřte u zákazníka a v platných normách.
Volba podle povrchové úpravy, obrobitelnosti a tvaru výrobku
Po pevnosti a svařování přicházejí na řadu povrchová úprava, snadnost obrábění a to, zda je materiál dostupný ve vámi potřebném tvaru.
Anodická oxidace
Anodická oxidace (eloxování), v Japonsku nazývaná arumaito, je běžná povrchová úprava hliníku. Vytvoří na povrchu tvrdou a tlustou oxidovou vrstvu, která zlepšuje odolnost proti korozi a opotřebení. Na rozdíl od pokovení ocelových dílů, které přidává kov zvenčí, se při eloxování mění na vrstvu samotný základní materiál.
Barva vrstvy závisí na složení slitiny. Podle údajů JAA je A5056 slitina, která se dobře eloxuje a barví.
Japonská firma na povrchové úpravy uvádí, že A2017 a A7075 s vysokým obsahem mědi nebo zinku získají barvu i při bezbarvém eloxování. U vzhledových dílů proto materiál a podmínky úpravy určete společně.
Obrobitelnost
Také obrobitelnost se u slitin liší. Poznámky o vlastnostech v JIS H 4040 hodnotí 2017 jako dobře obrobitelnou a automatovou slitinu 2011 jako velmi dobře obrobitelnou. Obě se používají na strojní díly a šrouby.
Obráběné díly se někdy vyrábějí z těchto slitin řady 2000 kvůli obrobitelnosti, ale obě obsahují hodně mědi a mají nižší odolnost proti korozi. Rozhodujete tedy, co je důležitější: snadné obrábění, nebo odolnost proti korozi. Skutečná obrobitelnost závisí i na nástrojích a řezných podmínkách, proto rozhodněte společně s obráběcí firmou.
Tvar výrobku a dostupnost
Zkontrolujte, zda se slitina prodává v potřebném tvaru. Pro plech je typická volba A5052, zatímco A6061, A2017 a A7075 jsou běžné u tlustých desek a tyčí.
Pro protlačované profily se složitým průřezem, jako jsou okenní a konstrukční rámy, je obvyklou slitinou A6063. Je méně pevná než 6061, ale snadno se protlačuje a má dobrou odolnost proti korozi a dobře se povrchově upravuje.
Navrhujete-li z profilů, praktický postup je vybírat z protlačovacích slitin, jako je 6063 nebo 6N01 (6005C). Slitiny 6061 a 7075 se protlačují hůř než 6063, a proto se pro profily se složitým průřezem hodí méně.
Rozhodovací schéma: od které slitiny začít
Postupujte shora dolů a začněte u kandidáta, u kterého poprvé odpovíte ano.
Jde o orientační pravidlo. Při skutečné volbě zvažte také zatížení, provozní prostředí, povrchovou úpravu, cenu a to, co má dodavatel skladem.
Nejdřív je třeba rozhodnout, zda se díl bude svařovat a jaký bude mít tvar. Tyto dvě odpovědi výrazně zúží výběr a pak už podle potřebné pevnosti přejdete na pevnější slitinu jen tak daleko, jak vyžaduje zatížení.
Kde se hodí A5052
A5052 se hodí hlavně pro ohýbané nebo svařované plechové díly, jako jsou kryty, panely, konzoly a skříně. Dobrá odolnost proti korozi a relativně vysoká únavová pevnost ji předurčují také pro díly vozidel namáhané vibracemi a pro díly venku nebo ve vlhkém prostředí. U plechových dílů je A5052 výchozí volbou.
Kde se hodí A6061
A6061 se hodí pro šroubované konstrukční díly, jako jsou rámy zařízení, základové desky, přípravky a strojní díly. Poznámky o vlastnostech v JIS ji popisují hlavně jako konstrukční materiál pro šroubované a nýtované spoje a často se obrábí z tlustých desek nebo kulatých tyčí.
Kde se hodí A7075
A7075 se hodí pro díly, u kterých jde do krajnosti jak hmotnost, tak pevnost, například letecké součásti, sportovní potřeby, ramena robotů a silně zatížené přípravky. Protože má nižší odolnost proti korozi, při eloxování snadno barví a není vhodná pro obloukové svařování, vyhraďte ji pro místa, která její pevnost skutečně potřebují.
Kdy hledat mimo tyto tři slitiny
Podle použití přicházejí v úvahu i další kandidáti:
- Řada 1000 pro přípojnice a chladiče, které potřebují vysokou elektrickou nebo tepelnou vodivost
- Řada 3000 pro tenké tvarované výrobky, jako jsou nápojové plechovky a střešní krytina
- 5083 pro velké svařované konstrukce vystavené mořské vodě
U složitých dílů vyráběných ve velkých sériích stojí za srovnání také tlakově lité odlitky, například z ADC12, s tvářeným materiálem.
Co potvrdit před záměnou materiálu
Když japonský výkres nebo nabídka předepisuje označení JIS a vy chcete nakupovat lokálně nebo přijmout ekvivalent EN, potvrďte před objednávkou tyto body písemně s japonským zákazníkem, konstruktérem nebo dodavatelem.
- Je označení úplné? Má být uvedena slitina, tvar výrobku i stav. Je-li na výkrese jen „A5052P“ nebo „A6061“, zeptejte se, jaký stav konstruktér zamýšlel.
- Jaká výrobková norma JIS platí? H 4000 (plech a deska), H 4040 (tyče a dráty) nebo H 4100 (protlačované profily) říká, zda srovnávat s EN 485-2, EN 754-2 nebo EN 755-2.
- Je ekvivalent EN přijatelný? Pokud ano, musí materiál splňovat i minima JIS (například 295 MPa v tahu u A6061P-T6 v pásmu 0,5–6,5 mm), nebo jen náhradní normu?
- Je přijatelný jiný stav? Například H32 místo H34, pokud je to na skladě, T651 místo T6 nebo H112 u tlustých desek.
- Které vlastnosti musí být doloženy? U A5052P JIS uplatňuje požadavek na mez kluzu jen na žádost. Potvrďte, zda se mez kluzu musí předepsat a uvést v certifikátu.
- Bude se díl svařovat, eloxovat pro vzhled nebo hodně obrábět? Od toho závisí, zda je přijatelná jiná slitina, například 2017 nebo 7075 místo 6061.
- Jde o slitinu specifickou pro Japonsko? U slitin s „N“, například 7N01, nebo odlitků, například ADC12, se zeptejte konstruktéra, jaký protějšek přijme.
- Jaké dokumenty musíte předložit? Obvykle inspekční certifikát (v praxi atest, např. podle EN 10204 typ 3.1), který uvádí normu a skutečné složení a mechanické vlastnosti.
Meze tohoto průvodce
- Shody čísel slitin vycházejí z mezinárodního registračního systému. Výrobkové normy, tolerance a meze vlastností se mezi JIS a EN přesto liší a převodní tabulky se ne vždy shodují.
- Hodnoty vlastností jsou minima nebo rozsahy z norem a zdrojů uvedených níže. Normy se revidují (JIS H 4000 byla revidována v roce 2022), proto před použitím jakéhokoli čísla zkontrolujte aktuální vydání JIS i ČSN EN.
- Letectví, tlaková zařízení, konstrukce podle návrhového předpisu a jiné regulované oblasti mohou vyžadovat konkrétní specifikaci. O přijatelnosti náhrady rozhoduje vlastník, odpovědný projektant nebo orgán odpovědný za předpis.
- Trubky, výkovky, fólie a odlitky řeší jiné normy a zde se nepřiřazují.
- Rozhodovací schéma a poznámky „kde se hodí“ jsou orientační pravidla, nenahrazují posouzení zatížení a provozních podmínek.
- Text není pracovní postup. Bezpečnost při svařování, obrábění a manipulaci s materiálem řeší vnitřní předpisy podniku a požadavky BOZP.
Shrnutí
- Označení JIS, například A5052P-H34, je slitina 5052, tvar P (plech nebo deska), stav H34. Odpustíte-li „A“, dostanete číslo slitiny EN AW.
- Stejné čtyři číslice znamenají stejné chemické složení, ale výrobková norma se liší: JIS H 4000 pro plech a desky odpovídá nejblíže EN 485-2.
- Minimální vlastnosti a pásma tloušťek nejsou v JIS a EN totožné, proto potvrďte, kterou normu musí materiál splňovat.
- První číslice udává řadu: 5 je Al-Mg, 6 je Al-Mg-Si a 7 je Al-Zn-Mg. Řady 1000, 3000, 4000 a 5000 získávají pevnost tvářením za studena, řady 2000, 6000 a 7000 tepelným zpracováním.
- Stav materiálu mění pevnost výrazně. Slitina, tvar výrobku a stav dohromady tvoří jednu specifikaci.
- Jako výchozí bod: A5052 pro svařované díly, A6061-T6 pro šroubované konstrukce a A7075-T6 pro maximální pevnost.
Časté dotazy (FAQ)
Je A5052 totéž co EN AW-5052?
Slitina je stejná. JIS A5052 používá mezinárodně registrované číslo slitiny 5052 a Japan Aluminium Association uvádí, že stejné čtyři číslice znamenají zcela stejné chemické složení. Výrobkové normy se ale liší, takže meze mechanických vlastností a tolerance se mohou mezi JIS H 4000 a EN 485-2 mírně lišit.
Jaký je ekvivalent A5052P-H34?
Nejbližší je plech nebo deska EN AW-5052 H34 podle EN 485-2. „P“ znamená v JIS H 4000 plech, pás nebo desku a H34 znamená zpevněno deformačně, stabilizováno a polotvrdý stav. Před záměnou si ověřte, zda musí materiál splnit i hodnoty JIS.
A6061 vs. EN AW-6061: je mezi nimi rozdíl?
Chemické složení je stejné, ale minimální vlastnosti závisejí na normě. U plechu T6 požaduje JIS H 4000 pevnost v tahu 295 MPa a mez kluzu 245 MPa pro tloušťky nad 0,5 do 6,5 mm. Hodnoty EN 485-2 jsou o něco jiné a mají jiná pásma tloušťek, takže před záměnou potvrďte, která norma platí.
Která norma EN odpovídá JIS H 4000?
Nejbližší je ČSN EN 485-2 spolu s EN 485-1, obě se týkají plechů, pásů a desek z hliníku a jeho slitin. U tyčí a drátů podle JIS H 4040 srovnávejte EN 755-2 (protlačované) nebo EN 754-2 (tažené). U protlačovaných profilů podle JIS H 4100 srovnávejte EN 755-2.
Jaký je rozdíl mezi H32 a H34?
Oba stavy jsou zpevněné deformačně a stabilizované. H32 je čtvrttvrdý a H34 polotvrdý. U plechu A5052 stanoví JIS H 4000 pevnost v tahu 215–265 MPa pro H32 a 235–285 MPa pro H34, takže H34 je pevnější, ale při malých poloměrech ohybu méně odpouští.
Zdroje
- Řady slitin, pravidla označování, vlastnosti slitin a hustota: Japan Aluminium Association, „About Aluminum“ (PDF, japonsky)
- Mezinárodní registr slitin: The Aluminum Association, „Teal Sheets“
- Složení a mechanické vlastnosti plechů: JIS H 4000, Aluminium and aluminium alloy sheets, strips and plates (japonsky)
- Označení a vlastnosti tyčí: JIS H 4040, Aluminium and aluminium alloy bars and wires (japonsky)
- Protlačované profily: JIS H 4100, Aluminium and aluminium alloy extruded profiles (japonsky)
- Aktuální vydání JIS a anglické názvy: JIS H 4000:2022, JIS H 4040:2023, JIS H 4100:2022 (náhledy Japanese Standards Association)
- Označení stavů: JIS H 0001, Aluminium, magnesium and their alloys – Temper designation (japonsky)
- Normy EN (ověřte číslování částí a aktuální vydání v ČSN): ČSN EN 573-1 a 573-3 (číslování a chemické složení), ČSN EN 485-1 a 485-2 (plechy, pásy, desky), ČSN EN 754-2 (tažené tyče), ČSN EN 755-2 (protlačované tyče a profily), ČSN EN 515 (označování stavů), ČSN EN 1706 (odlitky)
- Pokles pevnosti svarů u 6061-T6: Japan Welding Engineering Society, Welding Information Center, Q&A Q-01-05-03 (japonsky)
- Praskání svarů u 7075: Sokoluk et al., „Nanoparticle-enabled phase control for arc welding of unweldable aluminum alloy 7075“, Nature Communications (2019)
- Barva bezbarvého eloxování podle slitiny: Koike Techno, „Clear anodizing color by aluminum alloy“ (japonsky)
Původní článek v japonštiněTento návod vychází z článku MONOSCOPE napsaného pro čtenáře v Japonsku: アルミ合金の種類と番手の見方｜A5052（H32・H34）・A6061・A7075の違いと選び方
O redakci
Redakce MONOSCOPEFOUNDER & EDITORZhruba deset let praxe u výrobce průmyslových zařízení a v inženýrské firmě pro výstavbu závodů: nabídky, projektování a uvádění zařízení do provozu, poté přechod k online marketingu. Dnes webové poradenství pro výrobce B2B a pomoc s tím, aby srozumitelně představili své produkty a technologie. Japonské státní licence Energy Manager a hlavního elektroinženýra třetí třídy.
Od roku 2017 provoz technického blogu (přes 500 článků) a japonského kanálu na YouTube s přibližně 20 000 odběrateli. Každý návod vzniká z pohledu japonské výrobní haly a je ověřen podle citovaných norem.
