
5A06 H112 Hliníkový kovaný prsten
5A06 H112 Hliníkový kovaný prsten hraje důležitou roli ve více oborech díky své vysoké síle, dobré odolnosti proti korozi, vynikajícímu svařovacímu výkonu a snadnému zpracování.
1.. Složení materiálu a výrobní proces
5A06 H112 Hliníkový kovaný kruh je vysoce pevnou, nehroucí hliník-magnesium slitina (Al-MG série), zvláště známá svou vynikající odolnost proti korozi (zejména na mořskou vodu), dobrou svařovatelnost, mírnou pevnost a vynikající kryogenní vlastnosti. Hodnocení H112 naznačuje, že materiál byl vytvořen a následně nebyl podroben přesnému zpracování chladu nebo tepelného zpracování, čímž si zachoval kovanou mikrostrukturu a určité zbytkové napětí. Prostřednictvím přesného procesu kování je jeho vnitřní mikrostruktura optimalizována, přičemž tok zrna je vyrovnán podél geometrie prstenu, což z něj činí ideální volbu pro aplikace vyžadující extrémní odolnost proti korozi, svařovatelnost a kryogenní houževnatost, jako je stavba lodí, offshore inženýrství, kryogenní zařízení a tlakové nádoby:
Primární legovací prvky:
Magnesium (mg): 5. 8-6. 8% (primární posilovací prvek, poskytuje vysokou pevnost a dobrou svařovatelnost)
Mangan (Mn): 0. 5-0.
Chromium (Cr): 0. 10-0. 20% (inhibuje rekrystalizaci, zlepšuje odolnost proti korozi napětí)
Titanium (Ti): 0. 02-0. 10% (Zdokonalení obilí)
Základní materiál:
Hliník (AL): rovnováha
Kontrolované nečistoty:
Iron (Fe): Méně nebo rovna 0. 25% Max
Silicon (SI): menší nebo roven 0. 40% max
Měď (Cu): menší nebo rovna 0. 10% Max
Zinek (Zn): menší nebo rovný 0. 20% Max
Berylium (be): 0. 0001-0. 005% (inhibuje oxidaci)
Jiné prvky: menší nebo rovna {{{0}}.
Proces prémiového kování:
Příprava taveniny:
Primární hliník s vysokým obsahem čistoty
Přesná kontrola prvků legí s ± 0. 05% tolerance
Pokročilá filtrace a ošetření odplyňování (např. SNIF nebo rotační odplyňování) Zajistěte čistotu taveniny
Zdokonalení obilí (obvykle s Al-Ti-B Master Alloy)
Přímé mříž (DC) polokontinuální obsazení za účelem výroby vysoce kvalitních ingotů
Homogenizace:
450-480 stupeň pro 8-16 hodiny
Jednotná kontrola teploty: ± 5 stupňů
Zajišťuje jednotné rozdělení prvků legí a eliminuje mikrosegregaci
Příprava sochory:
Kondicionování povrchu ingotu (skalpování nebo frézování)
Ultrazvuková kontrola k zajištění vnitřní bezchybnosti
Předehřívání: 380-420 stupeň, s přesnou kontrolou uniformity teploty
Kování sekvence (kování prstence):
Narušení: Kování ingotu na disk nebo prsten předformací na 380-420 stupně
Piercing\/Punching: Vytvoření centrální díry pomocí meziproduktů nebo mandů, postupně vytvářející tvar prstence
Válcování prstenu: Použití kroužkového válcovacího stroje k axiálně a radiálně rozšíření prstencové předlití, další rafinování struktury zrna a kontrolu rozměrů
DEE FORGING FINE: Poslední tvarování v zemřech, aby se zajistila geometrická přesnost a povrchová úprava
Kování teploty: 350-400 stupeň
Tlak kování: Tisíce tun v závislosti na velikosti a složitosti prstenu
Poměr minimální redukce: 3: 1 až 5: 1, zajištění husté, jednotné vnitřní struktury, odstranění struktury a tvorbou optimalizovaného toku zrna
Žíhání (volitelné):
Pokud je zapotřebí dalšího zpracování nebo mikrostrukturálního nastavení, může být žíhání provedeno po kování, aby se dosáhlo temperamentu.
Tvorba H112 Temperation:
Po vytvoření materiálu podléhá pouze menšímu mechanickému zpracování (v případě potřeby), jako je zploštění nebo narovnání, bez dalšího tepelného ošetření nebo chladu, čímž si zachovává svůj pevný stav.
Všechny fáze výroby podléhají přísné kontrole kvality, nedestruktivnímu testování a řízení sledovatelnosti.
2. Mechanické vlastnosti 5A06 H112 Forged Ring
|
Vlastnictví |
H112 |
Testovací metoda |
|
Konečná pevnost v tahu |
300-340 MPA |
ASTM E8 |
|
Výnosová síla (0. 2%) |
150-180 MPA |
ASTM E8 |
|
Elongation (2 palce) |
16-22% |
ASTM E8 |
|
Tvrdost (Brinell) |
70-85 hb |
ASTM E10 |
|
Únava pevnost (cykly 5 × 10⁸) |
120-150 MPA |
ASTM E466 |
|
Střihová síla |
170-200 MPA |
ASTM B769 |
|
Houževnatost zlomenin (k1c, typická) |
28-35 mPa√m |
ASTM E399 |
Distribuce nemovitosti:
Radiální vs. tangenciální vlastnosti: Forged Prings vykazují dobrou anizotropii, s tokem zrna distribuovaného tangenciálně (obvodově), což poskytuje vyšší tangenciální pevnost a odolnost proti únavě.
Účinek tloušťky stěny na vlastnosti: Síla může mírně zvýšit v řetězcích tenčích stěn.
Variace tvrdosti jádra k povrchu: Méně než 5 Hb.
Zbytkový napětí: H112 Temperu si zachovává zbytkové napětí z kování; Pokud je citlivost na zbytkový stres problémem, může následné zpracování vyžadovat úlevu od stresu.
Únava Performance: Optimalizovaný tok zrna vytvořený procesem kování pomáhá zlepšit únavovou životnost materiálu.
Kryogenní výkon: Síla a houževnatost se dokonce zlepšují v extrémně nízkoteplotním prostředí, bez křehkého přechodu, což z něj činí vynikající kryogenní strukturální materiál.
3. mikrostrukturální charakteristiky
Klíčové mikrostrukturální funkce:
Struktura zrn:
Jemná, jednotná smíšená struktura rekrystalizovaných zrn a prodloužených nerekrystalizovaných zrn zarovnaných tangenciálně
Tok zrna vysoce odpovídající geometrii prstence, rovnoměrně distribuovaného tangenciálně, maximalizující výkon materiálu
Jemné dispersoidy tvořené manganem (MN), chromem (CR) a titanem (TI) účinně inhibují růst a rekrystalizaci zrna zrna
Velikost zrna ASTM 6-9 (45-16 μm)
Distribuce sraženiny:
-Mg₅al₈ fáze: jemná a rovnoměrně rozptýlená, působí jako primární posilovací fáze
MG-AL intermetalické sloučeniny: Distribuce na hranicích zrn účinně kontrolována, aby se zabránilo citlivosti na korozi na stresu
Malá množství primárních intermetalických sloučenin, jako je AlFemn, jsou účinně rozděleny a rozptýleny
Vývoj textury:
Proces kování vytváří specifickou texturu prospěšnou pro tangenciální vlastnosti
Speciální funkce:
Vysoká metalurgická čistota, minimalizace nekovových defektů inkluze
Kontrolované nepřetržité srážení beta-fáze na hranicích zrn zvyšuje odolnost proti korozi napětí
4. rozměrové specifikace a tolerance
|
Parametr |
Standardní rozsah |
Přesná tolerance |
Komerční tolerance |
Testovací metoda |
|
Vnější průměr |
100-2000 mm |
± 0. 8 mm do 500 mm |
± 1,5 mm do 500 mm |
Mikrometr\/CMM |
|
± 0. 2% nad 500 mm |
± 0. 4% nad 500 mm |
|||
|
Vnitřní průměr |
80-1900 mm |
± 0. 8 mm do 500 mm |
± 1,5 mm do 500 mm |
Mikrometr\/CMM |
|
± 0. 2% nad 500 mm |
± 0. 4% nad 500 mm |
|||
|
Tloušťka stěny |
10-400 mm |
± 0. 5 mm |
± 1. 0 mm |
Mikrometr\/CMM |
|
Výška |
20-600 mm |
± 0. 5 mm |
± 1. 0 mm |
Mikrometr\/CMM |
|
Plochost |
N/A |
0. Průměr 2 mm\/100 mm |
0. Průměr 4 mm\/100 mm |
Měřič plochnosti\/cmm |
|
Soustřednost |
N/A |
0. 2mm |
0. 4mm |
Rozchod soustřednosti\/CMM |
|
Drsnost povrchu |
N/A |
6,3 μm ra max |
12,5 μm RA Max |
Profilometr |
Standardní dostupné formuláře:
Forged Rings: vnější průměr 100 mm až 2000 mm, tloušťka stěny 10 mm až 400 mm
Vlastní rozměry a geometrie dostupné podle výkresů a požadavků zákazníka
Různé dostupné podmínky zpracování, např. Kované tak, jak je, drsné obroby
5. Temperační označení a možnosti tvrzení práce
|
Temperová kód |
Popis procesu |
Optimální aplikace |
Klíčové vlastnosti |
|
O |
Plně žíhané, změkčené |
Aplikace vyžadující maximální formovatelnost nebo následné hluboké zpracování |
Maximální tažnost, nejnižší síla |
|
H111 |
Po úplném žíhání se mírně zhoršilo napětí |
Obecné struktury, vynikající vlastnosti po západu |
Dobrá rovnováha síly a tažnosti |
|
H112 |
Zploštěno až po kování |
Vhodné pro další zpracování před obráběním, se zbytkovým napětím z kování |
As kovaný stav, mírná síla, vynikající odolnost proti korozi |
|
H321 |
Stabilizovaný temperament H32 |
Vysoká síla, přísné požadavky na odolnost proti korozi |
Vynikající odolnost proti SCC, vyšší síla |
Pokyny pro výběr temperamentu:
H112: Při využití mikrostruktury a vlastností As-As-kované je vyžadováno další zpracování.
O: Pokud jsou pro prsten zapotřebí složité operace formování nachlazení nebo maximální tažnost.
H111: Když je vyžadována vyšší síla než H112, při zachování dobré tažnosti a svařovatelnosti.
H321: Pokud jsou přítomny extrémně vysoké požadavky na odolnost proti korozi (zejména praskání koroze na stresu) spolu s vyššími požadavky na pevnost.
Jako slitina řady Al-MG není 5A06 posílena tepelným zpracováním; Různé H tempy jsou primárně dosaženy při práci na chladu. Samotná kování je formou plastické deformace, takže H112 představuje podmínku.
6. Charakteristiky obrábění a výroby
|
Operace |
Materiál nástroje |
Doporučené parametry |
Komentáře |
|
Otáčení |
Karbid, PCD |
VC =150-400 m\/min, F =0. 1-0. 4 mm\/rev |
Snadné dosažení dobré povrchové úpravy, mírné opotřebení nástroje |
|
Vrtání |
Karbid, potažený cín |
VC =60-150 m\/min, F =0. 15-0. 35 mm\/rev |
Doporučené vrtáky skrz chlazení, dobré pro hluboké díry |
|
Frézování |
Karbid, HSS |
VC =200-600 m\/min, Fz =0. 1-0. 25 mm |
Nástroje s vysokým pozitivním hraběním, velká hloubka řezu, vysoký krmení |
|
Klepání |
HSS-E-PM, Ticn potažené |
Vc =15-30 m\/min |
Správné mazání pro dobrou kvalitu vlákna |
|
Využití |
Karbid, HSS |
VC =50-100 m\/min, F =0. 2-0. 5 mm\/rev |
H7\/H8 tolerance dosažitelné |
|
Řezání |
Karbid-špičková čepel |
Vc =800-2000 m\/min |
Efektivní řezání pro pruhy s velkým průměrem |
Pokyny pro výrobu:
Hodnocení machinability: 70% (1100 hliníku=100%), dobrá machinabilita, nižší než 2xxx a slitiny 7xxx
Tvorba čipů: gumové čipy, mají tendenci se obtěžovat kolem nástrojů, vyžaduje dobré jističe čipu
Chladicí kapalina: Střihací kapalina rozpustná ve vodě (8-12% koncentrace), chlazení s vysokým průtokem
Opotřebení nástroje: Mírná, potřebná pravidelná kontrola nástroje
Svařtelnost: Výborně s svařováním TIG a MIG, jednou z nejlepších svařovatelných slitin hliníku
Studená práce: Dobrá formovatelnost v temperamentu, mírná v H112 Temperu
Horká práce: Doporučený teplotní rozsah 300-400 stupeň
Praskání korozí napětí: Hodnota H112 má vynikající odolnost vůči praskání koroze na stresu
Kryogenní vlastnosti: Zachovává nebo zvyšuje sílu a houževnatost při extrémně nízkých teplotách
7. Systémy odolnosti proti korozi a ochranu
|
Typ prostředí |
Hodnocení odporu |
Metoda ochrany |
Očekávaný výkon |
|
Průmyslová atmosféra |
Vynikající |
Čistý povrch |
20+ roky |
|
Mořská atmosféra |
Vynikající |
Čistý povrch |
15-20+ roky |
|
Ponoření mořské vody |
Velmi dobré |
Katodická ochrana nebo malba |
10-15+ roky s údržbou |
|
Vysoká vlhkost |
Vynikající |
Čistý povrch |
20+ roky |
|
Koroze stresu |
Vynikající (H112 Tempera) |
Žádná další ochrana |
Extrémně nízká citlivost |
|
Exfoliace |
Vynikající |
Standardní 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, poskytuje další ochranu a estetiku
Typ III (tvrdý): 25-75 μm tloušťka, zvyšuje odpor a tvrdost opotřebení
Barvení a těsnění: Zvyšuje estetiku a odolnost proti korozi
Konverzní povlaky:
Chromate Conversion Coatings (MIL-DTL -5541): Vynikající základna pro barvy nebo lepidla
Alternativy bez chromu: ekologicky kompatibilní
Malířské systémy:
Epoxidová primer + polyuretanový vrchní kabát: Poskytuje vynikající dlouhodobou ochranu, zejména pro mořské aplikace
8. Fyzikální vlastnosti pro design inženýrství
|
Vlastnictví |
Hodnota |
Úvaha o designu |
|
Hustota |
2,66 g\/cm³ |
Lehký design, kontrola těžiště |
|
Rozsah tání |
575-635 stupeň |
Parametry svařování a obsazení |
|
Tepelná vodivost |
121 W/m·K |
Tepelná správa, návrh přenosu tepla |
|
Elektrická vodivost |
34% IAC |
Elektrická vodivost v elektrických aplikacích |
|
Konkrétní teplo |
897 J\/kg · k |
Výpočty tepelné hmoty a tepelné kapacity |
|
Tepelná roztažení (CTE) |
24.0 ×10⁻⁶/K |
Rozměrové změny v důsledku změn teploty |
|
Youngův modul |
70.3 GPA |
Výpočty výchylky a tuhosti |
|
Poissonův poměr |
0.33 |
Parametr strukturální analýzy |
|
Tlumení kapacity |
Mírný |
Vibrace a kontrola hluku |
Úvahy o návrhu:
Rozsah provozních teplot: -200 stupeň na +80 stupeň (dlouhodobé použití nad touto teplotou může vést k senzibilizaci, což ovlivňuje odpor SCC)
Kryogenní výkon: udržuje nebo zlepšuje sílu a houževnatost při extrémně nízkých teplotách, ideální pro kryogenní strukturální materiály
Magnetické vlastnosti: nemagnetické
Recyklovatelnost: 100% recyklovatelná s vysokou hodnotou šrotu
Formovatelnost: Dobrý v temperamentu, mírný v H112 Temperu
Rozměrová stabilita: Dobrá rozměrová stabilita po kování a úlevě od stresu
Poměr síly k hmotnosti: Výhodný v aplikacích vyžadujících vysokou pevnost a odolnost proti korozi
9. Zajištění a testování kvality
Standardní testovací postupy:
Chemické složení:
Optická emisní spektroskopie
Rentgenová fluorescenční analýza
Ověření všech hlavních prvků a obsahu nečistot
Mechanické testování:
Testování tahu (radiální, tangenciální, axiální)
Testování tvrdosti (Brinell, více míst)
Testování dopadu (Charpy V-Notch, zejména pro kryogenní aplikace)
Testování únavy (podle potřeby)
Nedestruktivní testování:
Ultrazvuková inspekce (100% objemová, na ASTM B594\/E2375 nebo AMS 2630)
Testování vířivých proudů (defekty povrchu a téměř povrchu)
Inspekce penetratu (povrchové vady)
Radiografické testování (vnitřní makroskopické defekty)
Mikrostrukturální analýza:
Stanovení velikosti zrna
Srážení a intermetalické hodnocení sloučenin
Ověření vzorů toku zrna
Testování citlivosti na stresovou korozi
Rozměrová inspekce:
Ověření stroje CMM (měření souřadnic)
Vnější průměr, vnitřní průměr, tloušťka stěny, výška, rovinnost, soustřednost atd.
Standardní certifikace:
Zpráva o testování materiálu (en 10204 3. 1 nebo 3.2)
Certifikace chemické analýzy
Certifikace mechanických vlastností
Tepelné zpracování\/kování certifikace
Certifikace nedestruktivního testování
V souladu s ASTM B247 (Forgings), GB\/T 3880 (čínský standard), en aw -5083\/5a06 atd.
10. Úvahy o aplikacích a designu
Primární aplikace:
Námořní průmysl:
Konstrukce lodí a konstrukce jachty (struktury trupu, vybavení paluby, potrubí mořské vody)
Strukturální komponenty na moři na moři
Odsolovací zařízení
Ponorkové komponenty
Kryogenní inženýrství:
Skladovací nádrže na zkapalněné zemní plyn (LNG) a přenosové prsteny potrubí
Koogenní komponenty zařízení
Tlakové nádoby:
Střední až vysokotlaké příruby a prsteny plavidel
Komponenty zařízení nesoucí tlak
Jaderný průmysl:
Komponenty systému chlazení jaderného reaktoru
Struktury stínění záření
Železniční tranzit:
Vysokorychlostní strukturální složky těla vlaku
Návrh výhod:
Vynikající odolnost proti korozi, zejména v mořském a průmyslovém prostředí, s velmi vysokou odolností vůči korozi mořské vody
Vynikající svařovatelnost, s vysokou silou svaru a dobrou tažnost
Výjimečná kryogenní houževnatost, se zlepšenými vlastnostmi při extrémně nízkých teplotách
Mírná síla a dobrá tažnost, vhodná pro strukturální komponenty
Proces kování optimalizuje tok zrna a vnitřní kvalitu
Vynikající odolnost vůči praskání koroze a korozí odlupování
Lehký, přispívající k úsporám energie a snížení emisí
Nemagnetický
Omezení designu:
Nelze posílit tepelným zpracováním; Slitinu síly je nižší než 2xxx a slitiny řady 7xxx
Dlouhodobé použití nad 65 stupňů může vést k senzibilizaci (v důsledku fázového srážení Mg₂al₃), což zvyšuje náchylnost k korozi stresu. Provozní teplota musí být kontrolována nebo zvolena temperamentní.
Úroveň pevnosti je nižší než 5083 H116\/H321 temprů, ale může být lepší ve specifickém korozivním prostředí lépe.
Relativně vyšší náklady.
Ekonomické úvahy:
Vysoce výkonný materiál, vyšší počáteční náklady, ale dlouhé životnosti a nízké náklady na údržbu
Vynikající odolnost proti korozi snižuje dlouhodobé potřeby ochrany
Dobrá svářetelnost snižuje náklady na výrobu komplexních struktur
Lehké vlastnosti pomáhají snížit náklady na přepravu paliva
Aspekty udržitelnosti:
100% recyklovatelné s vysokou účinností využití zdrojů
Procesy výroby hliníku jsou stále šetrnější k životnímu prostředí se sníženou spotřebou energie
Dlouhá životnost snižuje tvorbu odpadu
Pokyny pro výběr materiálu:
Vyberte si 5A06 H112 kované prsteny, když je vyžadována vysoká pevnost, výjimečná odolnost proti korozi (zejména na mořskou vodu), vynikající svařovatelnost a kryogenní vlastnosti a horní hranice pevnosti není tak kritická jako u 7075\/7050.
U struktur sloužících dlouhodobě při teplotách nad 65 stupňů by měl být vybrán temperament H321 nebo zvažováno jiné slitiny.
Vhodné pro kritické aplikace v mořském, kryogenním a jaderném průmyslu jako strukturální a tlakově nesoucí složky.
Populární Tagy: 5A06 H112 Hliníkový kovaný prsten, Čína 5A06 H112 Aluminium Forged Ring Výrobci, dodavatelé, továrna
Odeslat dotaz







