
7075 T6 Hliníkovou slitinu kování
7075 T6 Hliníková slitina Forged Ring je vysoce výkonný produkt z hliníkové slitiny s vysokou pevností, dobrým odolností proti únavě a vynikajícím odolností proti korozi . Je široce používán v různých oborech, jako je aerospace, jako je výroba automobilů, námořní inženýrství a přesné maning . .
1. Proces složení materiálu a výroby
The 7075 T6 aluminum alloy forging ring is an ultra-high strength, heat-treatable aluminum-zinc-magnesium-copper alloy renowned for its exceptional strength-to-weight ratio, superior fatigue strength, and good machinability. Through a precise forging process, its internal microstructure is optimized, with grain flow aligned along the ring's geometry, making this material Excel v aplikacích vyžadujících extrémní sílu a spolehlivost, jako je letecký průmysl, obrana, vysoce výkonné stroje a vysokotlaké zařízení:
Primární legovací prvky:
Zinek (Zn): 5.1-6.1% (primární posilovací prvek)
Hořčík (mg): 2.1-2.9% (formy posilovací fáze zinku)
Měď (Cu): 1.2-2.0% (zvyšuje sílu a tvrdost)
Chrom (CR): 0.18-0.28% (inhibuje rekrystalizaci, zlepšuje odolnost proti korozi napětí)
Základní materiál:
Hliník (AL): rovnováha
Kontrolované nečistoty:
Železo (Fe): Méně nebo rovné 0,50% max.
Křemík (SI): Méně nebo rovné 0,40% max.
Mangan (MN): Méně nebo rovna 0,30% max.
Titanium (TI): Méně nebo rovna 0,20% 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 99,7%)
Přesná kontrola prvků legí s tolerancí ± 0,05%
Pokročilá filtrace a odplyňování (E . G ., SNIF nebo VACUM Degassing)
Zdokonalení obilí (obvykle s Al-Ti-B Master Alloy)
Přímé mříž (DC) polokontinuální obsazení za účelem výroby vysoce kvalitních ingotů
Homogenizace:
460-480 stupeň pro 12-24 hodiny
Jednotná kontrola teploty: ± 5 stupňů
Míra pomalého chlazení zajišťuje rovnoměrné rozdělení prvků legí a eliminujte makro segregaci
Příprava sochory:
Kondicionování povrchu ingotu (skalpování nebo frézování)
100% 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
Feming Finging Fink: Konečné tvarování v zemřech, aby se zajistila geometrická přesnost a povrchová úprava
Teplota kování: 350-400 stupeň (přesně ovládaný níže rekrystalizační teplotu)
Tlak kování: Tisíce až desítky tisíc tun, v závislosti na velikosti prstenu a složitosti
Poměr minimálního redukce: 4: 1 až 6: 1, zajištění husté, jednotné vnitřní struktury, odstranění struktury a tvorbou optimalizovaného toku zrna
Tepelné zpracování řešení:
465-480 stupeň pro 1-4 hodiny (v závislosti na tloušťce stěny kruhu)
Uniformita teploty: ± 3 stupeň
Rychlý přenos na zhášení média (<10 seconds)
Zhášení:
Voda zhasit (pokojová teplota nebo horká voda) nebo polymerní zchlazení
Kontrolovaná rychlost chlazení k dosažení optimální síly a houževnatosti
Reliéf napětí (pro T651 Temperu):
Kontrolované protahování (1-3% plastické deformace) nebo komprese pro snížení zbytkového napětí
Umělé stárnutí (temperament T6):
120 stupňů po dobu 24 hodin
Všechny výrobní fáze podléhají přísné kontrole kvality, nedestruktivnímu testování a správě sledovatelnosti .
2. Mechanické vlastnosti 7075 T6 FINGING RING
|
Vlastnictví |
T6 |
T651 |
Testovací metoda |
|
Konečná pevnost v tahu |
540-590 MPA |
540-590 MPA |
ASTM E8 |
|
Výnosová síla (0,2%) |
480-530 MPA |
480-530 MPA |
ASTM E8 |
|
Elongation (2 palce) |
7-11% |
7-11% |
ASTM E8 |
|
Tvrdost (Brinell) |
150-165 hb |
150-165 hb |
ASTM E10 |
|
Únava pevnost (5 × 10⁷ cyklus) |
160-180 MPA |
160-180 MPA |
ASTM E466 |
|
Střihová síla |
330-360 MPA |
330-360 MPA |
ASTM B769 |
|
Houževnatost zlomenin (k1c, typická) |
22-28 mPa√m |
22-28 mPa√m |
ASTM E399 |
Distribuce nemovitosti:
Radiální vs . tangenciální vlastnosti: Kované prsteny vykazují vynikající anizotropii, s tokem zrna distribuovaného tangenciálně (obvodově), což může být poskytování vyšší tangenciální síly a únavové odolnosti . může být mírně nižší .
Účinek tloušťky stěny na vlastnosti: Síla se může mírně zvýšit v tenčích sekcích stěn .
Variace tvrdosti Core to Surface: Méně než 5 HB .
Zbytkový napětí: T651 Temperum významně snižuje zbytkový napětí prostřednictvím ošetření na stresu a minimalizuje zkreslení obrábění .
Únava Performance: Optimalizovaný tok zrna vytvořeného procesem kování významně zlepšuje životnost únavy a odolnost proti šíření únavových trhlin .
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
Dispersoidy al₁₈mg₃cr₂ tvořené chromem účinně inhibují růst a rekrystalizaci zrna
Velikost zrna ASTM 6-9 (45-16 μm)
Distribuce sraženiny:
η '(mgzn₂) a η (mgzn₂) fáze: rovnoměrně rozptýlené, poskytující primární posílení
Nepřetržité srážení mgzn₂ na hranicích obilí kontrolované pro snížení citlivosti na korozi napětí
Hrubé intermetalické sloučeniny tvořené menší Fe, SI jsou účinně rozloženy a rozptýleny
Vývoj textury:
Proces kování vytváří specifickou texturu prospěšnou pro tangenciální vlastnosti
Speciální funkce:
Vysoká metalurgická čistota, minimalizace nekovových defektů inkluze
Přísně kontrolovaná hranice zrna z zfinc odolněná zóna a nepřetržité srážky jsou rozhodující pro odpor SCC
4. Rozměrové specifikace a tolerance
|
Parametr |
Standardní rozsah |
Přesná tolerance |
Komerční tolerance |
Testovací metoda |
|
Vnější průměr |
100-1500 mm |
± 0,5 mm do 500 mm |
± 1,0 mm do 500 mm |
Mikrometr/CMM |
|
± 0,1% nad 500 mm |
± 0,2% nad 500 mm |
|||
|
Vnitřní průměr |
{0} mm |
± 0,5 mm do 500 mm |
± 1,0 mm do 500 mm |
Mikrometr/CMM |
|
± 0,1% nad 500 mm |
± 0,2% nad 500 mm |
|||
|
Tloušťka stěny |
{0} mm |
± 0,2 mm |
± 0,5 mm |
Mikrometr/CMM |
|
Výška |
{0} mm |
± 0,2 mm |
± 0,5 mm |
Mikrometr/CMM |
|
Plochost |
N/A |
Průměr 0,1 mm/100 mm |
Průměr 0,2 mm/100 mm |
Měřič plochnosti/cmm |
|
Soustřednost |
N/A |
0,1 mm |
0,2 mm |
Rozchod soustřednosti/CMM |
|
Drsnost povrchu |
N/A |
3,2 μm ra max |
6,3 μm ra max |
Profilometr |
Standardní dostupné formuláře:
Forged Rings: vnější průměr 100 mm až 1500 mm, tloušťka stěny 10 mm až 300 mm
Vlastní rozměry a geometrie dostupné podle výkresů a požadavků zákazníka
K dispozici jsou různé podmínky obrábění, e . g ., kované tak, jak je, hrubý obráběný, dokončený obráběný
5. Označení a možnosti tepelného zpracování
|
Temperová kód |
Popis procesu |
Optimální aplikace |
Klíčové vlastnosti |
|
T6 |
Řešení tepelně ošetřené a uměle stárnou |
Maximální síla, obecné strukturální komponenty |
Nejvyšší síla, ale vyšší citlivost SCC |
|
T651 |
T 6 + stresový stres uvolněný natahováním |
Kritické strukturální složky, nízký zbytkový napětí |
Vysoká pevnost, vynikající rozměrová stabilita, nízké zkreslení obrábění |
|
T73/T7351 |
Roztok tepelně ošetřeno + přebytečná léčba |
Aplikace vyžadující vynikající odpor SCC |
Mírně nižší síla, ale vynikající odolnost proti SCC |
|
T7451 |
Řešení tepelně ošetřeno + dvoustupňové převyšování |
Rovnováha síly a SCC odporu |
Vyšší síla než T73, vynikající odolnost proti SCC |
Pokyny pro výběr temperamentu:
T6: Pokud je vyžadována maximální pevnost a podmínky prostředí nejsou závažné nebo pro prsteny silně stěn nejsou citlivé na SCC
T651: Pokud je vyžadována vysoká pevnost a prsten podstoupí významné přesné obrábění, aby se snížilo zkreslení
T73/T7351: Když prsten bude fungovat v korozivním prostředí a vyžaduje extrémně vysoký odpor SCC, na úkor určité síly
T6 -Term of 7075 slitiny má určitou citlivost na SCC . Pro kritické aplikace, přetížené tempy, jako je T73, T74
6. Charakteristiky obrábění a výroby
|
Operace |
Materiál nástroje |
Doporučené parametry |
Komentáře |
|
Otáčení |
Karbid, PCD |
VC =100-300 m/min, F =0.1-0.3 mm/rev |
Vysokorychlostní obrábění pro vynikající povrchovou úpravu, pozornost na rozbití čipu |
|
Vrtání |
Karbid, potažený cín |
VC =50-120 m/min, F =0.08-0.2 mm/rev |
Doporučené vrtáky skrz chladicí vrtáky vyžaduje hluboký vrták vyžaduje pozornost na evakuaci čipů |
|
Frézování |
Karbid, HSS |
VC =150-500 m/min, Fz =0.05-0.15 mm |
Nástroje s vysokým pozitivním hraběním, velká hloubka řezu, vysoký krmení |
|
Klepání |
HSS-E-PM, Ticn potažené |
Vc =10-20 m/min |
Správné mazání pro dobrou kvalitu vlákna |
|
Broušení |
Oxid hliníku, kola CBN |
Používání opatrnosti, může způsobit povrchové popáleniny a zbytkový napětí |
V případě potřeby přísná kontrola parametrů a chlazení |
|
Leštění |
Měkká kola, abrazivní pasta |
Zlepšuje povrchovou úpravu a snižuje koncentraci napětí |
Čistý povrch po leštění |
Pokyny pro výrobu:
Hodnocení machinability: 40% (1100 hliníku=100%), relativně obtížné se stroj, zejména v temperamentech T6 kvůli vysoké tvrdosti
Tvorba čipů: Má tendenci vytvářet jemné, rozbité žetony, ale koncentrace tepla a vyžaduje dobrou evakuaci a chlazení čipu
Chladicí kapalina: řezací tekutina rozpustná ve vodě (10-15% koncentrace), chlazení s vysokým průtokem; Lze také použít řezací tekutiny na oleji
Opotřebení nástroje: Vysoké, doporučujte PCD nebo potažené nástroje karbidu, pravidelná kontrola
Svařtelnost: Velmi chudá, konvenční svařování se nedoporučuje, omezeno na speciální procesy, jako je tření, s výraznou ztrátou pevnosti po svařování
Schválená práce: Špatná formovatelnost, která není vhodná pro ohýbání za studena, razítko atd. ., obvykle vytvořené v žíhané podmínce
Horká práce: Kování musí být prováděno při přísně kontrolované teplotě a rychlosti deformace
Ošetření povrchu: Může být eloxováno (doporučeno eloxování síry), ale významně nezlepšuje citlivost SCC .
7. Systémy odolnosti proti korozi a ochraně proti korozi
|
Typ prostředí |
Hodnocení odporu |
Metoda ochrany |
Očekávaný výkon |
|
Průmyslová atmosféra |
Dobrý |
Eloxování + těsnění |
5-10 roky |
|
Mořská atmosféra |
Veletrh |
Eloxování + těsnění/malba |
2-5 roky |
|
Ponoření mořské vody |
Chudý |
Přísný povlakový systém nebo opláštění |
Závisí na kvalitě a údržbě povlaku |
|
Vysoká vlhkost |
Dobrý |
Eloxování + těsnění |
5-10 roky |
|
Koroze stresu |
Spravedlivé (T6 Temper) |
T73/T74 tempery nebo ochranný povlak |
T6 -temperament je citlivý, T73/T74 má vynikající odpor |
|
Exfoliace |
Spravedlivé (T6 Temper) |
T76 temperament nebo ochranný povlak |
Term T6 je citlivý, T76 má vynikající odpor |
|
Galvanická koroze |
Dobrý |
Správná izolace |
Pečlivý design s odlišnými kovy |
Možnosti ochrany povrchu:
Eloxování:
Typ II (SURFURIC): 10-25 μm Tloušťka, zlepšuje 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, zejména pro letecké a vojenské aplikace
Clodding:
V extrémním korozivním prostředí lze zvážit obložení čistým hliníkem nebo korozí rezistentními vrstvami slitiny, ale přidává hmotnost a náklady
8. Fyzikální vlastnosti pro inženýrský design
|
Vlastnictví |
Hodnota |
Úvaha o designu |
|
Hustota |
2,81 g/cm³ |
Výpočet hmotnosti a strukturální optimalizace |
|
Rozsah tání |
477-635 stupeň |
Okno tepelného zpracování a omezení svařování |
|
Tepelná vodivost |
130 W/m·K |
Termální správa, návrh přenosu tepla |
|
Elektrická vodivost |
33% IAC |
Elektrická vodivost v elektrických aplikacích |
|
Konkrétní teplo |
860 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 |
71.7 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: Mírné zvýšení pevnosti při nízkých teplotách zůstává dobré, žádný křehký přechod
Magnetické vlastnosti: nemagnetické
Recyklovatelnost: recyklovatelný materiál s vysokou hodnotou
Rozměrová stabilita: vynikající v temperamentu T651, 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 prvků a obsahu nečistot
Mechanické testování:
Testování tahu (radiální, tangenciální, axiální)
Testování tvrdosti (Brinell, více míst)
Testování houževnatosti zlomeniny (K1C, na ASTM E399)
Testování únavy (podle potřeby E . G ., rotující ohybová únava, rychlost růstu trhlin)
Testování praskání na stresové korozi (SCC, na ASTM G44, G47), zejména pro T6.
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)
Vnější průměr, vnitřní průměr, tloušťka stěny, výška, rovinnost, soustřednost 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 4133 (Ring Forgings), AMS 4145, ASTM B247 (Forgings) a další standardy letectví
AS9100 nebo ISO 9001 Certifikace systému řízení kvality
10. Úvahy o aplikacích a designu
Primární aplikace:
Aerospace:
Pouzdra motorů, vodicí prsteny lopatky
Komponenty turbíny letadla
Přistávací zařízení
Rakety a raketové pláště
Obrana:
Vojenské vozidlo věže
Základy věže
Vysokotlaké příruby plavidel
Vysoce výkonné stroje:
Závody s těžkými stroji
Vysokorychlostní rotující komponenty
Přesné strukturální části přístroje
Průmyslové vybavení:
Komponenty pro vrtání ropy a plynu
Ventily a příruby
Návrh výhod:
Extrémně vysoký poměr pevnosti k hmotnosti pro lehký design
Proces kování vytváří optimalizovaný tok zrna, zlepšuje únavovou sílu a houževnatost zlomenin
Dobrá machinabilita (vzhledem k jiným ultra vysokým pevným ocelům)
Nízký zbytkový napětí v temperamentu T651, vynikající rozměrová stabilita, vhodná pro přesné obrábění
Nemagnetický
Omezení designu:
T6 temperament má určitou citlivost na praskání koroze na stresu (SCC) a korozi exfoliační; U kritických aplikací, přebytečných tekouků, jako je T73, by se mělo zvážit T74
Velmi špatná svařovatelnost, konvenční svařování se nedoporučuje
Špatná formovatelnost nachlazení, obvykle tvořená v žíhaném stavu
Špatná odolnost proti teplu, výkon se rychle zmenšuje při zvýšených teplotách
Relativně vysoké náklady
Ekonomické úvahy:
7075 T6 Forged Prings jsou vysoce výkonné materiály s vyššími počátečními náklady
Komplexní kování, tepelné zpracování a procesy inspekce přispívají k výrobním nákladům
Navzdory vysokým nákladům je její nadřazenost neredakovatelný v aplikacích vyžadujících extrémní výkon a spolehlivost
Aspekty udržitelnosti:
Slitina 7075 je recyklovatelný materiál, který přispívá k kruhovosti zdrojů
Lehký design v letectví pomáhá snižovat spotřebu paliva a emise uhlíku
Dlouhá životnost produktu a vysoká spolehlivost snižují výměnu a tvorbu odpadu
Pokyny pro výběr materiálu:
V případě potřeby maximální pevnosti a lehkých prstenů zvolte 7075 T6 Forged Pr.
Vhodné pro strukturální komponenty ve tvaru kruhu podrobené vysokému napětí, únavě a vyžadování vysoké spolehlivosti
U aplikací potenciálně vystavených korozi napětí nebo exfoliaci korozních rizik upřednostňujte přeceňované tempy 7075 (E . G ., T73, T74) nebo 7050 slitiny
Populární Tagy: 7075 T6 T6 Aluminium Alioy Fing Ring, Čína 7075 T6 Aluminium slitiny kování výrobců, dodavatelé, továrna
Odeslat dotaz








