7050 kování hliníkového kulatého lišta

7050 kování hliníkového kulatého lišta

Vysoce pevné hliníkové kulaté tyče 7050 hraje důležitou roli v různých oborech, jako je letecký průmysl, vojenská, automobilová výroba a mechanická výroba díky jejich vynikajícímu výkonu zpracování a široké aplikace .

1. Proces složení materiálu a výroby

 

 

7050 forged aluminum round bar is an ultra-high strength, heat-treatable aluminum-zinc-magnesium-copper alloy specifically engineered to provide exceptional strength, toughness, fatigue resistance, and superior stress corrosion cracking (SCC) resistance in critical structural components. Through precise forging, its internal microstructure is optimized, with grain flow aligned along the part's obrysy, což z něj činí ideální volbu pro letecký, vojenský a extrémně vysoce výkonný průmyslový aplikace:

Primární legovací prvky:

Zinek (Zn): 5.9-6.9% (primární posilovací prvek)

Hořčík (mg): 2.0-2.6% (pracuje se zinkem na formování fází posilování)

Měď (Cu): 2.0-2.6% (zvyšuje odolnost proti korozi síly a napětí)

Zirkonium (Zr): 0.08-0.15% (zrna, inhibuje rekrystalizaci)

Základní materiál:

Hliník (AL): rovnováha

Kontrolované nečistoty:

Železo (Fe): Méně nebo rovné 0,15% max.

Křemík (SI): Méně nebo rovna 0,12% max.

Mangan (MN): menší nebo rovna 0,10% max

Titanium (TI): Méně nebo rovné 0,06% max.

Chrom (CR): Méně nebo rovna 0,04% max.

Jiné prvky: Méně nebo rovné 0,05%, méně než nebo rovna 0,15% celkem

Proces prémiového kování:

Příprava taveniny:

Primární hliník s vysokou mírou (minimum 99,9%)

Přesná kontrola prvků legí s tolerancí ± 0,03%

Vícestupňové filtrační systémy (keramické pěnové filtry, filtry hlubokých postelí) pro velmi vysokou čistotu

Vakuové odplyňování nebo pokročilé odplyňování Snif (vodík <0,08 ml/100 g)

Zlepšení zrna a rekrystalizace kontroly pomocí hlavní slitiny Al-Zr Master

Technologie odlévání Advanced Direct-Mill (DC) pro ingoty bez vady, velké velikosti

Homogenizace:

Vícestupňová homogenizace na 460-480 stupeň pro 24-48 hodiny

Přísná kontrola teploty: ± 3 stupně

Míra pomalého chlazení, aby bylo zajištěno jednotné rozdělení legovacích prvků a eliminuje makro-segregaci

Příprava sochory:

Kondicionování povrchu (skalpování nebo frézování)

100% ultrazvuková inspekce (v souladu s AMS 2630 třídou A1 nebo ASTM E2375 Level 2)

Předehřívání: 380-420 stupeň, s přesnou kontrolou uniformity teploty

Kování sekvence:

Vícestupňové kování, včetně otevřených, uzavřených nebo radiální kování

Deformační teplota: 350-400 stupeň (přesně ovládaný níže rekrystalizační teplotu)

Kapacita hydraulického tisku: 5, 000-50, 000 tun (v závislosti na velikosti a složitosti sloupce)

Počítačově podporovaný návrh a ovládání pro optimalizaci rychlosti toku zrna a deformace

Poměr minimální redukce: 4: 1 až 6: 1, zajištění husté, jednotné vnitřní struktury a odstranění obsazení struktury

Tepelné zpracování řešení:

475-485 stupeň pro 2-4 hodiny (závislé na průměru)

Uniformita teploty: ± 3 stupně

Rychlý přenos na zhášení média (<5 seconds)

Zhášení:

Horká voda uhasknuto (60-80 stupeň) nebo polymerní zhasknutí

Kontrolovaná rychlost chlazení pro optimalizaci odolnosti proti korozi

Reliéf napětí (pro T7451/T74511 Tempers):

Kontrolované protahování (1-3% plastové deformace) pro snížení zbytkového napětí

Dvoustupňové umělé stárnutí (pro T7451/T74511 Tempers):

První fáze: 120 stupňů pro 6-10 hodiny (formace zón GP)

Druhá fáze: 160 stupňů pro 8-16 hodiny (formace η 'a η fází, zvyšování odporu SCC)

Všechny výrobní fáze podléhají přísné kontrole kvality, nedestruktivnímu testování a správě sledovatelnosti .

 

 

2. Mechanické vlastnosti 7050 kované kulaté bary

 

 

Vlastnictví

T7451

T74511

T7651

T76511

Testovací metoda

Konečná pevnost v tahu

500-550 MPA

500-550 MPA

520-570 MPA

520-570 MPA

ASTM E8

Výnosová síla (0,2%)

450-500 MPA

450-500 MPA

470-520 MPA

470-520 MPA

ASTM E8

Elongation (2 palce)

8-12%

8-12%

7-10%

7-10%

ASTM E8

Tvrdost (Brinell)

150-165 hb

150-165 hb

160-175 hb

160-175 hb

ASTM E10

Únava pevnost (5 × 10⁷ cyklus)

170-200 MPA

170-200 MPA

180-210 MPA

180-210 MPA

ASTM E466

Střihová síla

280-320 MPA

280-320 MPA

300-340 MPA

300-340 MPA

ASTM B769

Houževnatost zlomenin (k1c, typická)

30-40 mPa√m

30-40 mPa√m

25-35 mPa√m

25-35 mPa√m

ASTM E399

Distribuce nemovitosti:

Axial vs . Radiální vlastnosti:<5% variation in strength properties (forging provides excellent anisotropy)

Vnitřní variace vlastností napříč velkým průměrem: obvykle méně než 5%

Variace tvrdosti jádra k povrchu:<5 HB

Rovnováha pevnosti tvrdosti: 7050 slitiny nabízí vynikající lomovou houževnatost ve srovnání s 7075- T6 při zachování vysoké síly

Odolnost proti korozi napětí: T7451/T74511 Potemní poskytují velmi vysoký odpor SCC, lepší než T6 Tempers

 

 

3. Mikrostrukturální charakteristiky

 

 

Klíčové mikrostrukturální funkce:

Struktura zrn:

Jemná, jednotná smíšená struktura rekrystalizovaných a protáhlých zrn

Tok zrna je v souladu s tvarem kování, orientovaný podél směru napětí a poskytuje vynikající mechanické vlastnosti

Dispersoidy al₃zr tvořené zirkoniem účinně inhibují růst a rekrystalizaci zrna

Velikost zrna ASTM 6-9 (45-16 μm)

Distribuce sraženiny:

η '(mgzn₂) a η (mgzn₂) fáze: vytvořené dvoustupňovým stárnutím, poskytující primární posílení

Obsah Cu a MG v solidním roztoku je rozhodující pro odpor SCC

Extrémně nízké množství a kontrolovaná velikost primárních intermetalických sloučenin, jako je Al₂cumg, Alzncu, Al₂cu

Vývoj textury:

Proces kontrolovaného kování vytváří specifickou texturu, optimalizaci síly, houževnatosti a SCC odporu

Speciální funkce:

Velikost a distribuce sraženin hranic zrna (zóny GP a η ') přesně kontrolované pro maximalizaci SCC odporu

Optimalizované zinkové zóny na hranicích zrn, což snižuje anodické korozní cesty

Vysoká metalurgická čistota, minimalizace defektů inkluze

 

 

4. Rozměrové specifikace a tolerance

 

 

Parametr

Standardní rozsah

Přesná tolerance

Komerční tolerance

Testovací metoda

Průměr

100-700 mm

± 0,4 mm do 200 mm

± 0,8 mm do 200 mm

Mikrometr/třmen

   

± 0,2% nad 200 mm

± 0,4% nad 200 mm

 

Oválita

N/A

40% tolerance průměru

60% tolerance průměru

Mikrometr/třmen

Délka

1000-6000 mm

± 3 mm

± 6 mm

Míra pásky

Přímost

N/A

0,4 mm/m

0,8 mm/m

Rovný/laser

Drsnost povrchu

N/A

1,6 μm ra max

3,2 μm ra max

Profilometr

Cut End Squareness

N/A

0,3 stupně max

0,6 stupně max

Úhloměr

 

Standardní dostupné formuláře:

Kovaný kulatý lišta: průměry 100 mm až 700 mm

K dispozici je vlastní služba na délku

Speciální tolerance a povrchové úpravy (E . g ., peeled, Ground, Precision Otočení) dostupné na vyžádání

K dispozici v různých tepelných tepelnách, jako je T7451, T74511, T7651, T76511

 

 

5. Označení a možnosti tepelného zpracování

 

 

Temperová kód

Popis procesu

Optimální aplikace

Klíčové vlastnosti

T7451

Ošetřeno řešení + natažené pro úlevu od stresu + dvoustupňové umělé stárnutí

Vynikající odolnost proti korozi na stresu s vysokou pevností

Vysoká pevnost, vynikající rezistence SCC, rozměrová stabilita

T74511

T 7451 + narovnáno

Vhodné pro nepravidelné části, nízký zbytkový napětí

Podobně jako T7451, ale pro složité tvary

T7651

Ošetřeno řešení + natažené pro úlevu od stresu + dvoustupňové umělé stárnutí

Vynikající odolnost proti korozi s vysokou pevností

Vysoká pevnost, nadřazená odolnost proti korozi

T76511

T 7651 + narovnáno

Vhodné pro nepravidelné části, nízký zbytkový napětí

Podobně jako T7651, ale pro složité tvary

 

Pokyny pro výběr temperamentu:

T7451/T74511: Primární volba, když design vyžaduje rovnováhu s vysokou pevností a výjimečným odolností proti korozi (SCC)

T7651/T76511: Používá se, když design vyžaduje mírně vyšší sílu a specifickou odolnost vůči odlupovací korozi

Proces kování poskytuje rovnoměrnější vlastnosti ve všech směrech a nižší zbytkové napětí, takže je vhodnější pro kritické strukturální komponenty

 

 

6. Charakteristiky obrábění a výroby

 

 

Operace

Materiál nástroje

Doporučené parametry

Komentáře

Otáčení

Karbid, PCD

VC =150-450 m/min, F =0.1-0.4 mm/rev

Vysokorychlostní obrábění pro vynikající povrch povrchu, pozornost na evakuaci čipu

Vrtání

Karbid, potažený cín

VC =60-150 m/min, F =0.1-0.3 mm/rev

Doporučené vrtáky skrz chlazení, dobré pro hluboké díry

Frézování

Karbid, HSS

VC =200-700 m/min, Fz =0.08-0.2 mm

Nástroje s vysokým pozitivním hraběním, velká hloubka řezu, vysoký krmení

Klepání

HSS-E-PM, Ticn potažené

Vc =10-25 m/min

Správné mazání pro dobrou kvalitu vlákna

Využití

Karbid, HSS

VC =40-100 m/min, F =0.15-0.4 mm/rev

Tolerance H7 dosažitelné

Řezání

Karbid-špičková čepel

Vc =600-1500 m/min

Vhodné pro přesné řezání pruhů s velkým průměrem

 

Pokyny pro výrobu:

Hodnocení machinability: 50% (1100 hliníkových=100%), těžší stroj než 6061, snadnější než 7075

Tvorba čipu: Má tendenci vytvářet jemné, rozbité žetony, ale čipy se mohou hromadit, vyžadující dobrou evakuaci čipu

Chladicí kapalina: řezací tekutina rozpustná ve vodě (10-15% koncentrace), chlazení s vysokým průtokem; Lze také použít řezací tekutiny na oleji

Opotřebení nástroje: Vyšší, doporučujte nástroje PCD nebo potažené karbidy

Svařtelnost: Konvenční metody svařování se nedoporučují, omezeny na speciální aplikace (E . G ., Třecí svařovací svařování), významná ztráta síly po svařování

Studená práce: Špatná formovatelnost, není vhodná pro ohýbání za studena, razítko atd. .

Horká práce: Kování musí být prováděno při přísně kontrolované teplotě a rychlosti deformace

Ošetření povrchu: Může být eloxováno (doporučeno eloxování síry), ale může vykazovat nažloutlý odstín kvůli vyššímu obsahu mědi

Praskání korozí napětí: T7451/T74511 SMERS nabízejí velmi vysoký odpor SCC, což je jeho primární výhoda

 

 

7. Systémy odolnosti proti korozi a ochraně proti korozi

 

 

Typ prostředí

Hodnocení odporu

Metoda ochrany

Očekávaný výkon

Průmyslová atmosféra

Dobrý

Eloxování + těsnění

10-15 roky

Mořská atmosféra

Dobrý

Eloxování + těsnění/malba

5-10 roky

Ponoření mořské vody

Veletrh

Přísný povlakový systém nebo opláštění

Závisí na kvalitě a údržbě povlaku

Vysoká vlhkost

Dobrý

Eloxování + těsnění

10-15 roky

Koroze stresu

Vynikající (T74/T76 Tempers)

Žádná další ochrana

Extrémně nízká citlivost, lepší než 7075- t6

Exfoliace

Vynikající (temperament T76)

Žádná další ochrana

Extrémně nízká citlivost

Galvanická koroze

Dobrý

Správná izolace

Pečlivý design s odlišnými kovy

 

Možnosti ochrany povrchu:

Eloxování:

Typ II (SURFURIC): 10-25 μm tloušťka, zvyšuje opotřebení a odolnost proti korozi, lze obarvit

Typ III (tvrdý): 25-75 μm tloušťka pro aplikace s vysokým opotřebením

Konverzní povlaky:

Chromate Conversion Coatings (MIL-DTL -5541): Vynikající základna pro barvy nebo lepidla, poskytuje ochranu proti korozi

Alternativy bez chromu: ekologicky kompatibilní

Malířské systémy:

Epoxidová primer + polyuretanový vrchní kabát: Poskytuje vynikající dlouhodobou ochranu, vhodná pro letecké prostředí

Clodding:

V extrémních korozivních prostředích lze zvážit opláštění čistého hliníku nebo korozivních slitinových vrstev

 

 

8. Fyzikální vlastnosti pro inženýrský design

 

 

Vlastnictví

Hodnota

Úvaha o designu

Hustota

2,80 g/cm³

Výpočet hmotnosti a strukturální optimalizace

Rozsah tání

482-635 stupeň

Okno tepelného zpracování a omezení svařování

Tepelná vodivost

150 W/m·K

Tepelná správa, návrh přenosu tepla

Elektrická vodivost

37-39% IACS

Elektrická vodivost v elektrických aplikacích

Konkrétní teplo

860 j/kg · k

Výpočty tepelné hmoty a tepelné kapacity

Tepelná roztažení (CTE)

23.6 ×10⁻⁶/K

Rozměrové změny v důsledku změn teploty

Youngův modul

71.0 GPA

Výpočty výchylky a tuhosti

Poissonův poměr

0.33

Parametr strukturální analýzy

Tlumení kapacity

Střední nízká

Vibrace a kontrola hluku

 

Úvahy o návrhu:

Rozsah provozních teplot: -60 stupeň na +100 stupeň (síla výrazně nad tím degraduje)

Kryogenní výkon: Mírný nárůst pevnosti při nízkých teplotách zůstává dobrý

Magnetické vlastnosti: nemagnetické

Recyklovatelnost: recyklovatelný materiál s vysokou hodnotou

Rozměrová stabilita: Výborně v T7451/T74511 TEMPERS, vhodné pro přesné obrábění

Poměr síly k hmotnosti: mezi nejvyššími slitinami hliníku, ideální pro letecké materiály

 

 

9. Zajištění kvality a testování

 

 

Standardní testovací postupy:

Chemické složení:

Optická emisní spektroskopie

Inertní fúze plynu (obsah vodíku)

Ověření všech legovacích prvků a obsahu ultra nízkých nečistot

Mechanické testování:

Testování tahu (podélné, příčné, krátké příčné)

Testování tvrdosti (Brinell, více míst)

Testování houževnatosti zlomeniny (K1C, na ASTM E399)

Testování únavy (podle potřeby E . G ., Únava otočného paprsku)

Testování praskání na stresové korozi (SCC, na ASTM G44, G47)

Nedestruktivní testování:

Ultrazvuková inspekce (100% objemová, na AMS 2630 třída A1, AMS-STD -2154 nebo ASTM E2375 Level 2)

Testování vířivých proudů (defekty povrchu a téměř povrchu)

Inspekce penetratu (povrchové vady)

Radiografické testování (vnitřní makroskopické defekty)

Mikrostrukturální analýza:

Stanovení velikosti zrna

Ověření vzorů toku zrna

Vyhodnocení sraženiny (TEM/SEM)

Hodnocení rekrystalizace

Rozměrová inspekce:

Ověření stroje CMM (měření souřadnic)

Průměr, délka, přímost, valiba atd. .

Standardní certifikace:

Zpráva o testování mlýna (en 10204 3.1 nebo 3.2)

Certifikace chemické analýzy

Certifikace mechanických vlastností

Tepelné zpracování/kování certifikace

Certifikace nedestruktivního testování

V souladu s AMS 4106 (Forgings), AMS 4107 (BAR), ASTM B247 (Forgings) a dalšími leteckými standardy

AS9100 nebo ISO 9001 Certifikace systému řízení kvality

 

 

10. Úvahy o aplikacích a designu

 

 

Primární aplikace:

Letecké struktury:

Fuselage rámy, křídlové spary, struny

Komponenty přistávacího zařízení

Konektory letadel a spojovací prvky

Komponenty pylonu motoru

Vojenská a obrana:

Strukturální komponenty vojenských letadel

STRUCTURY RACKILE A ROCKET

Kritické nakládací díly pro obrněná vozidla

Vysoce výkonné stroje:

Komponenty testovacího zařízení s vysokou přesností

Kritické části závodního vozu

Formy a komponenty zemřít (v konkrétních případech)

Návrh výhod:

Ultra vysoká síla a vynikající poměr pevnosti k hmotnosti

Vynikající napětí korozní praskání (SCC) Rezistence (zejména v temperamentu T7451)

Dobrá houževnatost zlomenin, lepší než 7075- t6

Proces kování optimalizuje tok zrna, zvyšuje odolnost proti únavě a anizotropii

Nižší zhášení zbytkového stresu (prostřednictvím léčby úlevy od stresu)

Vynikající rozměrová stabilita, vhodná pro přesné obrábění

Nemagnetický

Omezení designu:

Vysoké náklady, primárně používané pro kritické letecké aplikace

Špatná svářetelnost, konvenční svařování se nedoporučuje

Extrémně špatná formobilita, která není vhodná pro práci na chladu

Špatná odolnost proti teplu, výkon se rychle zmenšuje při zvýšených teplotách

Extrémně náročné požadavky na zpracování a tepelné zpracování, vyžadující specializované vybavení a přísné kontroly

Mírná odolnost proti korozi, obvykle vyžaduje eloxování nebo ochranu proti povlaku

Ekonomické úvahy:

Vysoce výkonná slitina, počáteční náklady jsou výrazně vyšší než slitiny hliníku z obecného účelu

Komplexní výrobní a inspekční procesy přispívají k výrobním nákladům

Navzdory vysokým nákladům je jeho vynikající výkon v kritických aplikacích nenahraditelný

Aspekty udržitelnosti:

Recyklovatelný materiál s vysokou hodnotou, přispívající k kruhové ekonomice

Lehký design v letectví přispívá ke snížení spotřeby paliva a emisí uhlíku

Výrobní procesy jsou pod přísnou regulací životního prostředí

Pokyny pro výběr materiálu:

Vyberte si 7050, pokud design vyžaduje rovnováhu maximální pevnosti, vynikající lomové houževnatosti, odolnost proti únavě a odolnosti proti korozi na stresu a náklady nejsou primárním omezujícím faktorem

Obzvláště vhodné pro komponenty nesoucí tlak, přistávací zařízení, křídla a další kritické letecké struktury

Vyberte si T7651 temperament, když je potřeba mírně vyšší pevnost a je nutná specifická odolnost proti odlupování

Není vhodné pro aplikace vyžadující svařování nebo složité formování nachlazení

Populární Tagy: 7050 kování hliníkového kulatého baru, Čína 7050 kování hliníkových kulatých baru, dodavatelé, továrna

Odeslat dotaz

(0/10)

clearall