
6061 Hliníkově speciální výkopy
6061 Hliníková slitina je běžně používaný materiál při automobilové produkci, známý pro svou vynikající odolnost vůči pevnosti a korozi . 6061 hliníkové slitiny je preferovanou volbou pro mnoho výrobců automobilů ve výrobě automobilových komponent, protože jeho vynikající výkonnost je vhodná pro různé aplikace .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
1. Přehled materiálu a výrobního procesu
6061 Hliníková slitina je široce používanou hliníkovou slitinou hliníku-magnesium-silicon (al-mg-si série), známá pro svůj vynikající celkový výkon ., nabízí dobrou rovnováhu síly a houževnatosti, spojené s výjimečným odolností proti korozi, nesmírnou shapetovanou, nesedě na složitosti, nesmírnou, že je to složitá, nesmírnou, nesedě, že je to složitá, bez ohledu na to, že je třeba s nápisem, bez Vypořádání, dosaženo kováním smrti nebo kombinací procesů otevřených a dokončování procesů . Cílem je maximalizovat výhody materiálu a dosáhnout geometrického tvaru blízké sítě, čímž se sníží následné obrábění .
Primární legovací prvky:
Magnesium (mg): 0.8-1.2% (posiluje s křemíkem, zlepšuje odolnost vůči síle a korozi)
Silicon (SI): 0.4-0.8% (posiluje hořčík, zvyšuje odezvu na věku)
Měď (Cu): 0.15-0.40% (zvýšení síly)
Chromium (Cr): 0.04-0.35% (inhibuje rekrystalizaci, zlepšuje houževnatost)
Základní materiál:
Hliník (AL): rovnováha
Kontrolované nečistoty:
Železo (Fe): 0,7% max
Mangan (MN): 0,15% max
Zinek (Zn): 0,25% max
Titanium (Ti): 0,15% max
Další prvky: každý 0,05% max, 0,15% max celkem
Výrobní proces (pro výkony ve tvaru speciálního): Produkce výkojů ve tvaru speciálního tvaru zdůrazňuje zejména přesný design matrice, deformaci s více propusty a pečlivé tepelné zpracování, aby byla zajištěna integrita toku zrna ve složitých tvarech, jednotnou vnitřní strukturu a stabilní konečné mechanické vlastnosti .
Příprava a řezání surovin:
Vybírá se vysoce kvalitní 6061 obsazení ingotů nebo velkých extrudovaných tyčí jako kování sochorů . Materiály musí podstoupit přísnou analýzu chemického složení a inspekci vnitřní kvality .
Skupiny jsou přesně vypočteny a řezány podle požadavků složitého tvaru a objemu speciální části, což zajišťuje maximální využití materiálu .
Topení:
Bíly jsou rovnoměrně zahřívány v přesně řízené kovadlové peci do rozsahu teploty plastické deformace (obvykle 400-500 stupeň) . Pro speciální části, vytápění uniformity je zásadní pro následné formování, což zabraňuje místnímu přehřátí nebo podhodnocení .
Kování s více propusty (převážně zemřít nebo v kombinaci s kováním s otevřeným koláčkem):
Předvolba: Série předformovacích zemí se používá k postupnému plastickému deformaci sochoru do hrubého tvaru blízko konečné geometrie, přičemž toku kovového toku . To může zahrnovat rozrušení, vytažení, ohýbání atd. .
Dokončit kování: Jeden nebo více úderů/tlaků je aplikován v konečné matrice, aby zcela vyplnil dutinu pro zemřít a vytvořil konečnou specializovanou geometrii . Konstrukce zemřít musí plně zvážit tok kovů, aby se zajistilo žádné záhyby, neúplné náplň nebo jiné vady . pro komplexní nebo velké speciální části, může být vyžadováno .}.
Uzavřená kování: Běžně používaný pro díly ve tvaru speciálních, přesně řídí tok kovů v uzavřené dutině pro dosažení vysoké přesnosti a složitých vnitřních struktur .
Ořezávání a děrování (v případě potřeby):
Po kování, blesk kolem periferie kování je odstraněn pomocí zemře nebo specializovaného vybavení . pro speciální části s vnitřními dutinami nebo otvory, mohou být také nutné děrovací operace .
Tepelné zpracování:
Tepelné zpracování řešení: Kování se zahřívá na přibližně 530-545 stupeň a drží se po dostatečném čase k plnému rozpuštění legovacích prvků . Pro složité díly ve tvaru zvláštního tvaru musí být teplotní uniformita a doba držení během léčby řešením přesně kontrolována, aby se zabránilo místnímu přehřátí nebo nedostatečnému řešení .}}}}}}}.}.}..}. {
Zhášení: Rychlé chlazení z teploty řešení, obvykle zhášením vody . Pro speciální části, je zhasit uniformita zvláště důležitá pro snížení zbytkového napětí a zabránění zkreslení .
Stárnoucí léčba (T6 Term): Standardní ošetření umělému stárnutí (obvykle na 160-180 stupeň pro 8-18 hodiny), aby bylo zajištěno jednotné srážení fází posilování, dosažení maximální síly .
Narovnání a úleva od stresu (v případě potřeby):
U některých složitých, snadno deformovatelných speciálních částí může být po zhášení korektní rozměry vyžadováno mechanické narovnání .
Protahování natahování (T651) nebo komprese (T652) napětí lze provést, aby se významně snížilo zbytkové napětí zhášení, minimalizovalo zkreslení obrábění a zlepšilo se rozměrovou stabilitu .
Dokončení a inspekce:
Deburring, Shot Peening (zlepšuje výkon únavy), inspekce kvality povrchu .
Nakonec se provádí komplexní nedestruktivní testování (E . g ., ultrazvukové, penetrant) a testy mechanických vlastností, aby se zajistilo, že produkt splňuje specifikace .
2. Mechanické vlastnosti 6061 Special-Shaped Forlings
6061 Special-Shaped Forlings in t6 Temper vykazuje vynikající mechanické vlastnosti, dostatečné pro splnění požadavků na sílu a houževnatost různých složitých strukturálních složek .
|
Typ vlastnosti |
T6 typická hodnota |
Směr testu (v závislosti na tvaru kování) |
Norma |
|
Konečná pevnost v tahu (UTS) |
290-330 MPA |
Podélný (l) / příčný (LT) |
ASTM B557 |
|
Výnosová síla (0,2% ys) |
240-290 MPA |
Podélný (l) / příčný (LT) |
ASTM B557 |
|
Elongation (2 palce) |
10-18% |
Podélný (l) / příčný (LT) |
ASTM B557 |
|
Tvrdost Brinell |
95-105 hb |
N/A |
ASTM E10 |
|
Únava pevnost (cykly 5 × 10⁷) |
95-115 MPA |
N/A |
ASTM E466 |
|
Touhavost zlomenin (K1C) |
25-35 mPa√m |
N/A |
ASTM E399 |
|
Střihová síla |
190-220 MPA |
N/A |
ASTM B769 |
Uniformita majetku a anizotropie:
Mechanické vlastnosti výkojů ve tvaru zvláštního tvaru se mohou mírně lišit v závislosti na relativní orientaci směru testu ke směru toku zrna, ale celkově, vzhledem k zdokonalení zrna a zhubnutí kování je jejich anizotropie mnohem menší než u odlitků .
U komplexních tvarů může správný proces kování a návrh smrti vyrovnat tok zrna v oblastech kritického napětí se směrem zatížení, čímž se optimalizuje místní vlastnosti .
3. Mikrostrukturální charakteristiky
Mikrostruktura výkojů 6061 je klíčem k dosažení vysoké síly a spolehlivosti ve složitých tvarech .
Klíčové mikrostrukturální funkce:
Rafinovaná a hustá struktura zrna:
Proces kování se rozkládá a zdokonaluje hrubá zrna As-lit-lis, vytváří uniformu a hustá rekrystalizovaná zrna, což eliminuje odlévací defekty (jako jsou porozita, plynové kapsy) .
Průměrná velikost zrna je obvykle mnohem menší než u odlitků, což zvyšuje tažnost materiálu, houževnatost a únavová život .
Nepřetržitý tok zrna vysoce odpovídá tvaru části:
Toto je základní výhoda speciálních výkojů . Když kov teče v dutině die, jeho zrna jsou prodloužena a tvoří kontinuální vláknité tokové čáry podél komplexních vnějších a vnitřních struktur části .
Toto vyrovnání toku zrna s primárním směrem napětí části za skutečných provozních podmínek účinně přenáší zatížení, což výrazně zlepšuje únavovou výkonnost, dopad na houževnatost a odolnost vůči korozi na stresu v kritických oblastech (e . g .
Jednotné rozdělení fází posilování (sraženiny):
Ošetření stárnutí T6 podporuje jednotné rozptýlené srážení primární fáze posilování MG₂SI v hliníkové matici . Tyto jemné sraženiny efektivně brání dislokačnímu pohybu, čímž se zvyšuje síla a tvrdost .
Přesná kontrola procesu stárnutí zajišťuje optimální velikost a distribuci sraženin a zároveň se vyhýbá škodlivému srážení hranice zrna a udržuje dobrou odolnost proti korozi .
Vysoká metalurgická čistota:
Proces kování účinně uzavírá interní mikroskopické defekty a zlepšuje hustotu .
Přísná kontrola prvků nečistoty (E . G ., Fe) Obsah se vyhýbá tvorbě hrubých, křehkých intermetalických sloučenin, čímž zajišťuje houževnatost materiálu .
4. Rozměrové specifikace a tolerance
6061 Special-Shaped Forlings může dosáhnout tvarování složitých geometrií v téměř síti a snížit následné obrábění .
|
Parametr |
Typický rozsah velikosti |
Komerční tolerance kování (T6) |
Přesná tolerance obrábění |
Testovací metoda |
|
Dimenze maxového obálky |
100 - 1500 mm |
± 1% nebo ± 2 mm |
± 0.1 - ± 0,5 mm |
CMM/Laser Scan |
|
Tloušťka stěny min |
5 - 50 mm |
± 0,8 mm |
± 0.2 - ± 0,5 mm |
CMM/Tloušťka |
|
Rozsah hmotnosti |
0.1 - 100 kg |
±5% |
N/A |
Elektronická měřítko |
|
Drsnost povrchu (kovaná) |
Ra 6.3 - 25 μm |
N/A |
Ra 1.6 - 6.3 μm |
Profilometr |
|
Plochost |
N/A |
0,5 mm/100 mm |
0,1 mm/100 mm |
Měřič plochnosti/cmm |
|
Kolmá |
N/A |
0,5 stupně |
0,1 stupně |
Rozchod úhlu/cmm |
Schopnost přizpůsobení:
Konstrukce a výroba Die lze provádět na základě 3D modelů poskytovaných zákazníkem (soubory CAD) a inženýrských výkresů, které umožňují vysoce přizpůsobenou výrobu kování ve tvaru speciálního tvaru .
Lze poskytovat řadu služeb od drsného kování, kování, ořezávání, děrování, tepelné zpracování na hrubé/dokončovací obrábění .
5. Označení a možnosti tepelného zpracování
Slitina 6061 Primárně dosahuje svých mechanických vlastností prostřednictvím tepelného zpracování .
|
Temperová kód |
Popis procesu |
Optimální aplikace |
Klíčové vlastnosti |
|
O |
Plně žíhané, změkčené |
Před dalším zpracováním |
Maximální tažnost, nejnižší síla, snadná pro práci na studeném |
|
T4 |
Ošetřeno teplem v roztoku, pak přirozeně stárnutí |
Aplikace nevyžadují maximální sílu, dobrou tažnost |
Mírná síla, dobrá tažnost |
|
T6 |
Ošetřeno teplem v roztoku, pak uměle stárne |
Obecné strukturální složky s vysokou pevností |
Maximální síla, vysoká tvrdost, dobrá odolnost proti korozi |
|
T651 |
Tepelně ošetřené roztokem, uměle stárnou, natažený stres |
Vyžaduje přesné obrábění, vysokou rozměrovou stabilitu |
Vysoká pevnost, minimální zbytkové napětí, snížené zkreslení obrábění |
|
T652 |
Řešení tepelně ošetřené, uměle stárnou, kompresní stres |
Vyžaduje přesné obrábění, vysokou rozměrovou stabilitu |
Vysoká pevnost, minimální zbytkové napětí, snížené zkreslení obrábění |
Pokyny pro výběr temperamentu:
T6 temperamentní: Nejčastěji používaná temperament pro 6061 speciálních výkojů, nabízí nejlepší kombinaci síly a tvrdosti při zachování dobré houževnatosti a odolnosti proti korozi .
T651/T652 TEMPERS: U komplexních tvarů, vysoce přesných rozměrů a následné rozsáhlé přesné obrábění se doporučuje T651 nebo T652, aby se efektivně eliminovalo zhášení zbytkového napětí a snížilo zkreslení obrábění .
6. Charakteristiky obrábění a výroby
6061 Special Shaped Forgings mají dobrou machinabilitu a vynikající svařovatelnost .
|
Operace |
Materiál nástroje |
Doporučené parametry |
Komentáře |
|
Otáčení |
Karbid, HSS |
VC =150-400 m/min, F =0.2-0.8 mm/rev |
Řízení čipů, vyvarujte se zapletení |
|
Frézování |
Karbid, HSS |
VC =200-500 m/min, Fz =0.08-0.4 mm |
Přímoří stroje s vysokou rigiditou, pozornost na evakuaci čipu |
|
Vrtání |
Karbid, HSS |
VC =50-100 m/min, F =0.1-0.3 mm/rev |
Ostré řezací hrany, velký úhel šroubovice, preferovaný chladič |
|
Klepání |
HSS-E-PM |
VC =10-25 m/min |
Správné mazání, zabraňuje roztržení vlákna |
|
Svařování |
MIG/TIG |
Dobrá svařovatelnost, vyberte příslušný výplňový drát (E . g ., 4043, 5356) |
Síla se může po svařování snížit, zvažte místní stárnutí po západu |
|
Povrchové úpravy |
Eloxování, konverzní povlak |
Eloxování se snadno vybarvuje, tvrdá, odolná proti opotřebení, odolné vůči korozi |
Široce aplikované, splňuje estetické a ochranné potřeby |
Pokyny pro výrobu:
Machinability: 6061 má dobrou machinabilitu, což umožňuje použití standardních nástrojů pro obrábění hliníkových slitin a parametrů . Ve složitém obráběcím dílech, by měla být věnována pozornost za návrh příslušenství a evakuaci čipů .
Svařovatelnost: 6061 je jednou z mála slitin hliníku s vyšší pevností, které lze konvenčně fúzní svařovány . Zatímco síla se může po svařování snižovat, může být optimalizováno výběrem vhodného výplňového drátu a svařovacích procesů (e . g ., místního post-weld tepelného ošetření) .
Zbytkové napětí: Vytvářené 6061 Forgings má zbytkový napětí, zejména pro speciální části . racionální obráběcí cesty a strategie nástrojů (e . G ., by mělo být použity symetrické řezání, vrstvené řezání), a T651/T652, aby se minimukovaly zpracování {. ..
7. Systémy odolnosti proti korozi a ochraně proti korozi
Slitina 6061 je známá svou vynikající odolnost proti korozi, zejména v atmosférickém a mořském prostředí .
|
Typ koroze |
T6 (typický) |
Ochranný systém |
|
Atmosférická koroze |
Vynikající |
Není nutná žádná zvláštní ochrana nebo eloxování |
|
Koroze mořské vody |
Dobrý |
Eloxování, povlak, galvanická izolace |
|
Praskání koroze napětí (SCC) |
Velmi nízká citlivost |
T6 Temper inherentně poskytuje vynikající odpor |
|
Koroze exfoliace |
Velmi nízká citlivost |
T6 Temper inherentně poskytuje vynikající odpor |
|
Intergranulární koroze |
Velmi nízká citlivost |
Kontrola tepelného zpracování |
Strategie ochrany proti korozi:
Výběr slitiny a nálady: 6061- T6 Temper sama o sobě poskytuje vynikající odolnost proti korozi, zejména proti korozi SCC a exfoliaci .
Povrchové úpravy:
Eloxování: Nejběžnější metoda ochrany, vytvářející hustý oxidový film na povrchu zvláštních částí, zvyšuje korozi a odolnost proti opotřebení a může být zbarven pro estetické účely .
Chemické konverzní povlaky: Slouží jako dobré primery pro barvy nebo lepidla .
Potahovací systémy: Vysoce výkonné povlaky lze aplikovat ve zvláště drsných prostředích .
Galvanická řízení koroze: Části ve tvaru speciálního tvaru jsou často spojeny s jinými kovy; Aby se zabránilo galvanické korozi .
8. Fyzikální vlastnosti pro inženýrský design
|
Vlastnictví |
Hodnota |
Úvaha o designu |
|
Hustota |
2,70 g/cm³ |
Lehký design, kontrola těžiště |
|
Rozsah tání |
582-652 stupeň |
Okno tepelného zpracování a svařování |
|
Tepelná vodivost |
167 W/m·K |
Tepelná správa, návrh rozptylu tepla |
|
Elektrická vodivost |
43% IAC |
Dobrá elektrická vodivost |
|
Konkrétní teplo |
896 J/kg · k |
Výpočty tepelné hmoty a tepelné kapacity |
|
Tepelná roztažení (CTE) |
23.4 ×10⁻⁶/K |
Rozměrové změny v důsledku změn teploty |
|
Youngův modul |
68,9 GPA |
Výpočty výchylky a tuhosti |
|
Poissonův poměr |
0.33 |
Parametr strukturální analýzy |
|
Tlumení kapacity |
Mírný nízký |
Vibrace a kontrola hluku |
Úvahy o návrhu:
Poměr síly k hmotnosti: 6061 nabízí dobrý poměr síly k hmotnosti, vhodný pro struktury vyžadující lehké, ale ne do extrémní stupně .
Snadná výroba: Dobrá majitelnost a svařtelnost Snižují výrobní složitost a náklady . Speciální fólie ve tvaru optimalizovaného designu mohou výrazně snížit příspěvek obrábění .
Odolnost proti korozi: Vynikající odolnost proti korozi způsobuje, že je vhodný pro různá venkovní a korozivní prostředí .
Nákladová efektivita: 6061 má lepší efektivitu nákladů ve srovnání s slitinami s vyšší pevností .
Provozní teplota: Stejně jako všechny slitiny hliníku, 6061 není rezistentní na vysokou teplotu; Doporučená provozní teplota je pod 150 stupňů .
9. Zajištění kvality a testování
Kontrola kvality pro 6061 hliníkových speciálních výkojů je rozhodujícím aspektem zajišťujícím jejich výkon a spolehlivost, se zvláštní pozorností na vnitřní kvalitu a rozměrovou přesnost komplexních tvarů .
Standardní testovací postupy:
Certifikace surovin: Analýza chemického složení, aby byla zajištěna soulad s AMS, ASTM atd. . a sledovatelnost .
Kontrola procesu: Monitorovací teplota zahřívání, podmínka matrice, prochází deformace a tlak, aby se zajistilo, že se linie průtoku kovů vytvářejí v navrženém směru, bez záhybů, trhlin nebo jiných vad .
Monitorování procesu tepelného zpracování: Uniformita teploty v peci (na AMS 2750E třída 2), zhášení řešení, stárnutí křivek atd. .
Analýza chemického složení: Ověření legování a obsahu nečistot .
Testování mechanických vlastností:
Testování v tahu: Vzorky odebrané z reprezentativních míst a orientací (podélné, příčné) pro testování UTS, YS, El . Pro díly se speciálními ve tvaru, musí umístění vzorkování zvážit směr toku zrna .
Testování tvrdosti: Městská měření pro posouzení uniformity .
Testování dopadu: Charpy V-Notch Impact test .
Nedestruktivní testování (NDT):
Ultrazvukové testování: Objemová kontrola kritických oblastí a silné části kování pro detekci vnitřních vad .
Testování penetratu: 100% inspekce povrchu pro detekci defektů pro zlomení povrchu .
Testování magnetických částic/testování proudu vířivých: U částí se speciálním tvarem s požadavky na magnetickou nebo elektrickou vodivost .
Mikrostrukturální analýza:
Metallografické vyšetření za účelem vyhodnocení velikosti zrna, kontinuity toku zrna, stupně rekrystalizace, distribuce srážek, typů vad atd. .
Inspekce rozměrové a kvality povrchu:
Přesné měření 3D rozměru pomocí pokročilých zařízení, jako jsou měření souřadnic (CMM) nebo laserové skenery, zajišťují přesnost rozměru a geometrické tolerance komplexních tvarů .
Měření drsnosti povrchu .
Standardy a certifikace:
V souladu s ASTM B247 (Forgings Alinum Aliga Firgings), AMS 4117 (6061- T6 Forgings), ISO, EN, GB/T a další průmyslové standardy .
Certifikace systému správy kvality: ISO 9001.
EN 10204 Typ 3 . 1 lze poskytnout zprávy o materiálech a na žádost zákazníka lze uspořádat nezávislou certifikaci třetích stran.
10. Úvahy o aplikacích a designu
6061 Hliníkové výkopy se široce používají v různých průmyslových odvětvích kvůli jejich vynikající síle, spolehlivosti, lehkém a schopnosti pro výrobní komplexní tvary .
Primární oblasti aplikace:
Aerospace: Strukturální komponenty letadla (E . g ., držáky, konektory, přílohy klapky), komponenty motoru, sestavy přistávacích zařízení, vyžadující vysokou pevnou, lehké a vysoce spolehlivé komplexní části .
Automobilový průmysl: Systémové komponenty zavěšení (E . G ., Řídicí klouby, ovládací ramena), úchyty motoru, strukturální konektory, komponenty kol, brzdové komponenty, pro snížení hmotnosti a zlepšení výkonu .
Železniční tranzit: Konektory těla vlaku, komponenty podvozku, držáky nosnosti atd. .
Mechanické vybavení: Velké kryty čerpadla a ventilu, integrované bloky hydraulického systému, klouby robotů, příruby vysokotlakých plavidel, kliky nástrojů atd. .
Lékařské vybavení: Strukturální podpěry, spojovací díly atd. ., vyžadující vysokou dimenzionální přesnost a kvalitu povrchu .
Obrana a vojenské: Strukturální komponenty zbraně, pokyny atd. .
Návrh výhod:
Vysoká pevnost a vysoká spolehlivost: Proces kování má za následek hustý vnitřní materiál, rafinovaná zrna a kontinuální tok zrna, což výrazně zlepšuje únavovou životnost, ovlivnění houževnatosti a napětí korozí praskání odolnosti částí ve tvaru speciálního .
Lehký design: Dosahuje optimální rovnováhy síly a hmotnosti, zásadní pro aplikace citlivé na váhu .
Tvar blízké sítě: Kování na matrici může produkovat složité díly blízké konečným rozměrům a tvaru, což výrazně snižuje následné obrábění a odpad materiálu, snížení výrobních nákladů a dodacích lhůt .
Vynikající odolnost proti korozi: Vhodné pro dlouhodobé použití ve venkovním, vlhkém nebo určitém korozivním prostředí .
Dobrá majitelnost a svařovatelnost: Usnadňuje následné obrábění, povrchové úpravy a sestavení .
Omezení designu:
Náklady na zem: U složitých dílů ve tvaru speciálního tvaru jsou návrh a výrobní náklady vysoké, takže je vhodné pro hromadnou výrobu pro amortizaci nákladů .
Omezení velikosti: Rozměry kování jsou omezeny kováním zařízení; V jednom kuse . může být obtížné vytvořit velmi velké složité díly ve tvaru speciálního tvaru
Vysoko teplotní výkon: Společné omezení slitin hliníku; Není vhodné pro dlouhodobá provozní prostředí nad 150 stupňů .
Úvahy o hospodářské a udržitelnosti:
Celkové náklady na životní cyklus: Ačkoli je počáteční investice do smrti vyšší, vynikající výkon a snížené následné náklady na obrábění mohou vést k lepší celkové náklady na životní cyklus .
Účinnost využití materiálu: Procesy tvarování téměř net efektivně zlepšují využití materiálu a snižují odpad .
Environmentální přívětivost: Slitiny hliníku jsou vysoce recyklovatelné, vyrovnávají se principy zelené výroby a kruhové ekonomiky .
Populární Tagy: 6061 Hliníkové výkopy, obsluha, Čína 6061 Hliníková speciální fólie Výrobci, dodavatelé, továrna
Odeslat dotaz








