Hliníkový prsten z lehké slitiny kované kulatý prsten

Hliníkové slitiny kované kulaté kroužky jsou vysoce výkonné kovové komponenty široce používané v různých průmyslových odvětvích . tvořených plasticky deformujícími hliníkovými slitinami (kování). Slitinové třídy, od slitin obecných účelů (E . g ., 6061, 6082) po vysokoborickou slitinu (e . g ., 2024, 7075) a korozi-rezistentní slitiny (e {{{}}}}}, 50}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. 5A06), s výběrem v závislosti na konkrétních požadavcích na aplikaci .

Hlavní typy slitin a typické prvky:

Série 2xxx (al-CU): Měď je primární posilovací prvek . Obvykle vyžaduje tepelné ošetření (E . g ., T3, T4, T6, T8 Tempers), nabízí vysokou sílu a dobrou houževnatost, ale relativně špatná odolnost proti korozi . 2024 je typický příklad .

Série 5xxx (Al-MG): Magnesium is the primary strengthening element. Non-heat-treatable (strengthened by cold working, e.g., H112, H321 tempers), excellent corrosion resistance (especially to seawater), superior weldability, and moderate strength. 5083, 5A06 are typical examples.

Série 6xxx (Al-MG-SI): Magnesium a křemík jsou primární posilovací prvky . tepelně osvědčitelné (E . G ., T6 Tempera), nabízí mírnou sílu, dobrou svařtelnost, dobrou odolnost proti korozi a je snadno zpracováno . 6061, 6082 jsou typické příklady .

Série 7xxx (Al-Zn-MG-CU): Zinek a hořčík (často s mědi) jsou primární posilovací prvky . tepelně ošetřovatelné (E . G ., T6, T73 Tempers), které mají nejvyšší sílu a tvrdost, ale mohou být citlivější k environmentálním faktorům . 7075, 7050 jsou typické příklady .. {{}} {}} {{}} {}} {}}} {{}} {}}} {{}}} {{}}} . {{}} {{}} {}}} {{}}} {{}}} {} {}}}..

Tok procesu prémiového kování:

Příprava surovin:

Výběr hliníkových slitin ingotů nebo barů odpovídajících příslušným mezinárodním standardům .

Nezbytná inspekce čištění a defektů (E . g ., ultrazvukový) sochory .

Předehřívání:

Billet z hliníkové slitiny je rovnoměrně zahříván na rozsah teploty kování (obvykle mezi 350 stupni a 450 stupňů, v závislosti na třídě slitiny), aby se zvýšila jeho tažnost a snižovala rezistenci na deformaci . Kontrola teploty je zásadní, aby se zabránilo přehřátí, což může vést k hrozným zbámům nebo lokalizovaným třením.}}}}}}}}}}}}

Kování deformace:

Znepokojující: Billet je axiálně komprimován v tisku, zvyšuje jeho průměr a snižuje jeho výšku, která zpočátku rozbije strukturu As-lis .

Piercing/děrování: Vytvoří se ve středu rozrušení nebo sochova ve tvaru disku za vytvoření předběžného tvaru prstenu . Tento krok lze také dosáhnout rozšířením materiálu přes mazlíček .

Ring Rolling: This is the core process for producing seamless forged rings. On a ring rolling machine, continuous axial and radial compression is applied to the ring preform by a main roll and a mandrel roll, increasing the ring's diameter while reducing its wall thickness and height. This process effectively refines grains, optimizes grain flow, eliminates internal defects, and enhances the material's density and Mechanické vlastnosti .

Die Fanging/Dokončit kování: U prstenů s komplexními tvary nebo požadavky na vysokou dimenzionální přesnost může být kování nebo dokončení prováděna v uzavřených nebo pololetěných zemích, aby se dosáhlo přesných geometrických rozměrů a dobré kvality povrchu .

Tepelné zpracování:

Tepelné zpracování řešení: U slitin léčených teplem (2xxx, 6xxx, 7xxx série) je kování zahřívá na specifickou teplotu a drží se po dostatečném čase k rozpuštění legovacích prvků do hliníkové matrice a vytváří jednotný solidní roztok .

Zhášení: Rychlé ochlazení kování ošetřeného roztokem (obvykle zhášení vody), aby se udrželo nadsunuté solidní roztok .

Stárnoucí léčba:

Přirozené stárnutí (T3, T4 Tempers): Uložený při teplotě místnosti, síla se pomalu zvyšuje .

Umělé stárnutí (T6, T8, T73, T74 TEMPERS): Vyhříváno při specifických teplotách nad pokojovou teplotou, aby se podpořila srážení fází posilování, další zvyšování pevnosti a tvrdosti . pro slitiny řady 5xxx, stabilizační ošetření (H321, H116 tekouky) lze použít ke zlepšení odolnosti proti korozi .

Dokončení a inspekce:

Ořezávání, deburing, narovnání atd. .

Přísné kontroly kvality a nedestruktivní testování (ultrazvukové, penetrant atd. .), aby se zajistila shoda produktu se specifikacemi .

Vzhledem k četným stupňům slitiny hliníku a tepelným ošetřením jsou zde uvedeny typické rozsahy výkonnosti pro různé typy slitin . Skutečné vlastnosti se mohou mírně lišit v závislosti na konkrétním stupni, rozměrech a procesu kování .

Příspěvek kování procesu k vlastnostem:

Zlepšení zrna a tok zrna: Proces kování aplikuje nesmírný tlak a střih na kov, zlomená zrna a protažení je podél směru deformace, aby vytvořila hustou vláknitou strukturu (tok zrna) . Tato struktura průtokové čáry se vyrovnává s směrem napětí části, což výrazně zlepšuje sílu materiálu, únavovou sílu a korozivní odolnost proti napětí .

Eliminace vady: Kování účinně uzavírá lití defekty (E . g ., porozita, smršťovací dutiny) a eliminuje hrubá zrna a segregace dendritu, což má za následek rovnoměrnější a hustší mikrostrukturu .

Anisotropie: Forged Products obvykle vykazuje určitý stupeň anizotropie, přičemž vlastnosti podél směru toku zrna jsou lepší než ta kolmá k němu . Tato charakteristika lze použít v návrhu k optimalizaci struktury .

Klíčové mikrostrukturální funkce:

Struktura zrn:

Kování rozkládá hrubá zrna, která je zdobená, vytváří jemná rekrystalizovaná zrna a prodloužená nerecrystalizovaná zrna zarovnaná s kovadím .

Tok zrna: Kontinuální struktura zrna vlákniny vytvořená podél směru deformace kování, vysoce odpovídající směru geometrie a stresu kování . Toto je klíčová funkce, díky kterému je forwings lepší než odlitky a obrobené části .

Dispersoidy a sraženiny: Během tepelného ošetření tvoří legovací prvky jemné dispersoidy a vyvolávají hranice zrn, inhibují růst zrna a zajišťují posilování .

Částice druhé fáze:

Malé množství nečistot (Fe, SI) nevyhnutelně tvoří hrubé intermetalické sloučeniny ve slitinách . kování tyto křehké částice rozbije tyto křehké částice a rovnoměrně je rozptyluje, což jednotně snižuje jejich škodlivý účinek na vlastnosti .

Rovnoměrné rozdělení fází posilování: Přesná kontrola nad procesy kování a tepelného zpracování zajišťuje rovnoměrné srážení a distribuci fází posilování v matici, maximalizuje posilovací potenciál slitiny .

Kontrola vady:

Proces kování efektivně eliminuje vnitřní defekty, jako jsou dutiny smrštění, porozita a plynové kapsy, které se mohou objevit během lití, což výrazně zlepšilo hustotu materiálu .

Přísná kontrola parametrů procesu minimalizuje vnitřní trhliny, koly a další vady, které by mohly nastat během kování .

Rozsah velikosti rozsahu kovaných kroužků z hliníkových slitin je extrémně široký, od malých průměrů několik desítek milimetrů až po velké průměrové kroužky několika metrů . tolerance závisí na metodě kování (otevřené, uzavřené die, válcování prstenců), rozměry prstenců a požadavcích na přesnost .} .}}}}}}}}

Výhody padělaných kulatých prstenů:

Široký rozsah velikosti: Zvláště s technologií válcování prstenů lze vyrobit bezproblémové prsteny od malých po ultra velké velikosti .

Schopnost tvaru blízké sítě: Kování zemřel může dosáhnout přesnosti s vysokou dimenzí a komplexní geometrie, čímž se sníží následné obrábění .

Vynikající rozměrová stabilita: Tepelně ošetřené a výkonové výkony vykazují lepší rozměrovou stabilitu během následného zpracování a používání v oblasti .

Výběr temperamentu tepelného zpracování pro kované prsteny z hliníkové slitiny je zásadní, což přímo ovlivňuje jejich konečné mechanické vlastnosti, odolnost proti korozi a životnost .

Průvodce výběrem temperamentu:

Požadavky na vysokou pevnost: T6/T8 Tempers 2xxx nebo 7xxx série .

Požadavky na odolnost proti korozi a svařovatelnost: H112/H321/H116 Tempers of 5xxx Series .

Obecné strukturální složky, rovnováha odolnosti síly a odolnost proti korozi: T6 Temperová řada 6xxx .

Citlivost na korozi s vysokým stresem: T73/T74 Tempers řady 7xxx, nebo H321/H116 Tempers řady 5xxx .

Vyžadující následné komplexní obrábění: O nebo f temperament jako počáteční prázdné .

Machinabilita hliníkových slitin kovaných kulatých kroužků je obecně dobrá, ale charakteristiky obrábění se výrazně liší mezi různými tepelnými a tepelnými tepelnými tepelnými tepelnými a tepelnými tepelnými tepelnými tepelnými tepelnými tepelnými čištění .

Pokyny pro výrobu:

Machinability: Obecně platí, že čím těžší je slitina, tím lepší je machinabilita . Nicméně, slitiny řady 7xxx mohou být gumové během řezání, vyžadující speciální nástroje a řezání tekutin . 5 XXX řady řady mají tendenci se obtěžovat kolem nástrojů kolem nástrojů, což vyžaduje dobrou evakuaci čipu a měření .}}}}}}}}}}}}}}

Chladicí kapalina: Řezací tekutiny rozpustné ve vodě nebo řezání na bázi oleje, které vyžadují vysoké průtoky pro kontrolu teploty a evakuaci čipů .

Svařovatelnost: 5xxx a 6xxx série sérií mají vynikající svařovatelnost a poskytují vysoce pevné svary . 2 xxx a 7xxx série mají špatnou svařovatelnost; Konvenční svařování fúze se obecně nedoporučuje a může být zváženo speciální procesy svařování, jako je třecí svařování, .

Zbytkové napětí: Zbytkové napětí mohou být vytvořeny během kování . Může být účinně sníženo tepelným ošetřením (E . G ., T651, T7351 TEMPERS) nebo stabilizační ošetření (E . g ., H321, H116 Temprs) na minimální ošetření ( zkreslení .

Odolnost korozních odolnost proti kovanému kruhu hliníkové slitiny se liší v závislosti na typu slitiny a temperamentu tepelného zpracování .

Strategie ochrany proti korozi:

Výběr slitiny: Upřednostňujte slitiny s vynikající odolnost proti korozi, jako je řada 5xxx .

Výběr temperamentu: Pro řadu 7xxx, přetížené tempy (T73/T74) významně zlepšují SCC a odlupovací odolnost proti korozi . Pro sérii 5xxx, H321/H116 Tempers nabízejí nejlepší odolnost proti korozi .

Povrchové úpravy:

Eloxování: Vytváří hustý oxidový film, zlepšuje odolnost proti korozi, odolnost proti opotřebení a elektrickou izolaci . Různé typy (typ kyseliny sírové, tvrdý kabát) mohou být vybrány na základě požadavků .

Konverzní povlaky: Chromate nebo Chrom bez konverzních povlaků slouží jako vynikající primery pro barvu a poskytují základní ochranu proti korozi .

Malování/povlak: Poskytuje fyzickou bariéru, zejména pro agresivní prostředí .

Opláštění: U slitin se špatnou odolností proti korozi, jako je 2xxx a 7xxx, může být vrstva čistého hliníku nebo korozní slitiny odolná proti korozi, aby zajistila obětní ochranu {.

Úvahy o návrhu:

Provozní teplota: Hliníkové slitiny významně ztrácejí pevnost při vysokých teplotách . Obecně se doporučují provozní teploty pod 150 stupňů . Pro 2xxx a 7xxx série, dlouhodobé používání nad 65 stupňů může ovlivnit komorovou sérii, což může ovlivnit komorovou komoru, což může mít napětí may. odpor .

Únava: Optimalizovaný tok zrna ve výkojů zlepšuje výkon únavy, ale posouzení únavy by mělo během návrhu stále zvážit charakteristiky cyklického zatížení .

Design výnosu: Ve většině inženýrských aplikací se jako základna konstrukce používá výnosová síla .

Galvanická koroze: Při kontaktu s odlišnými kovy by měly být zváženy potenciální rozdíly a přijata izolační opatření .

Přísná kontrola kvality se používá ve všech fázích výroby hliníkových slitin kovaných kulatých prstenů, aby byla zajištěna výkonnost a spolehlivost produktu .

Standardní testovací postupy:

Inspekce surovin: Chemické složení, rozměry, kvalita povrchu, vnitřní vady (ultrazvukové) .

Kontrola procesu: Teplota, tlak, množství deformace, opotřebení zemřete atd. .

Kontrola procesu tepelného zpracování: Teplota, čas, zhášení média, rychlost chlazení atd. .

Analýza chemického složení: Používání spektrometrů, xrf atd. . k ověření legování a obsahu nečistot .

Testování mechanických vlastností:

Testování v tahu: Vzorky odebrané v různých směrech (radiální, tangenciální/obvodové, axiální) pro testování konečné pevnosti v tahu, výnosové síle a prodloužení . Toto je nejzákladnější indikátor mechanického vlastnosti .

Testování tvrdosti: Brinell tvrdost, tvrdost Rockwell atd.

Testování dopadu: Charpy v-notch dopadové testování na kryogenní aplikace nebo komponenty vyžadující houževnatost .

Testování únavy: Rotující únava ohybu, axiální únava nebo testování rychlosti růstu trhlin prováděné podle požadavků zákazníka .

Testování houževnatosti zlomeniny: Hodnota K1c, hodnocení schopnosti materiálu odolat šíření trhlin .

Testování praskání koroze napětí (SCC): Pro slitiny citlivé na SCC (E . G ., T6 Tempers 2xxx a 7xxx) jsou prováděny specifické testy SCC (E . G ., SLOW TEST test SSRT, C-Ring Test), C-Ring test)

Nedestruktivní testování (NDT):

Ultrazvukové testování: 100% objemová inspekce k detekci vnitřních defektů (inkluze, porozita, trhliny atd.

Testování penetratu (PT): Kontroluje povrchové vady .

Testování magnetických částic (MT): Nelze použít na slitiny hliníku (nemagnetické) .

Eddy Aktuální testování (ET): Detekuje defekty povrchu a téměř povrchu .

Radiografické testování (RT): Používá se pro detekci vnitřních makroskopických defektů, vhodné pro kritické oblasti .

Mikrostrukturální analýza: Velikost zrn, tok zrna, morfologie a distribuce sraženin, stupeň rekrystalizace atd. .

Inspekce rozměrové a kvality povrchu: Přesná měření pomocí měřicích strojů souřadnic (CMM), měřidel, profilometrů atd. .

Standardy a certifikace:

Odpovídá ASTM B247 (Obecná specifikace pro fólii z hliníkových slitin), standardy SAE AMS (Aerospace), ISO, EN, GB/T a další národní a průmyslové standardy .

EN 10204 Typ 3 . lze poskytnout zprávy o testování materiálu.

Certifikace systému správy kvality: ISO 9001, AS9100 (Aerospace) .

Hliníkové slitiny kované kulaté prsteny se široce používají v mnoha náročných polích kvůli jejich vynikajícímu celkovému výkonu .

Hlavní oblasti aplikace:

Aerospace: Pásy motorů letadel, kroužky ventilátoru turbíny, rozbočovače přistávacích zařízení, raketová a raketová strukturální prsteny, satelitní spojovací kroužky atd.

Obrana a vojenské: Závody ložiska tankové věže, úchyty dělostřelectva, vojenské zatížení vozidla, konstrukční prsteny s raketovým tělem atd. .

Železniční tranzit: Vysokorychlostní vlakové kola, brzdové disky, komponenty podvozku, spojovací prsteny atd. .

Automobilový průmysl: Vysoce výkonná automobilová kola, komponenty systému odpružení, díly motoru atd. .

Marine a offshore inženýrství: Strukturální komponenty trupu lodi, rozbočovače vrtule, na moři propojovací prsteny, komponenty pro průzkum hlubokého moře atd. . (zejména řada 5xxx) .

Kryogenní inženýrství: Klíčové prstencové struktury pro skladovací nádrže a nosiče zkapalněného zemního plynu (LNG), komponenty kapalného kyslíku/vodíkové nádrže atd. . (zejména řada 5xxx) .

Energetický průmysl: Příruby větrné turbíny, součásti kritických prstenců jaderné elektrárny, hlavy tlakových nádoby a příruby atd. .

Obecné stroje: Velké závody ložiska, polotovary převodovek, tělesa hydraulického válce, připojení příruby atd. .

Návrh výhod:

Poměr vysoké pevnosti k hmotnosti: Umožňuje lehké struktury, snižuje spotřebu energie .

Vynikající únavový výkon: Flongový tok zrna účinně zlepšuje únavovou životnost, vhodné pro komponenty podrobené cyklickému zatížení .

Vysoká houževnatost a lomová houževnatost: Zvyšuje bezpečnostní okraj komponent za závažných podmínek .

Hustá a jednotná vnitřní mikrostruktura: Eliminuje vady odlévání a zajišťuje vysokou spolehlivost .

Dobrá dimenzionální stabilita: Snížené zkreslení obrábění po tepelném zpracování a úlevě od napětí .

Silná schopnost přizpůsobení: Umožňuje výběr vhodných slitin, temperamentu tepelného zpracování a rozměrových tolerancí založených na specifických požadavcích na aplikaci .

Omezení designu:

Náklady: Vyšší náklady na plísní a náklady na zpracování ve srovnání s lití a deskovými materiály, zejména u velkých a složitých výkojů ve tvaru .

Složitost tvaru: Zatímco kování může vytvářet složité tvary, ve srovnání s obsazením stále existují určitá omezení .

Vysoko teplotní výkon: Slitiny hliníku obecně nevydrží dobře vysoké teploty; Upozornění se doporučuje pro dlouhodobé použití v prostředích nad 150 stupňů .

Špatná svařitelnost pro některé slitiny: Například řada 2xxx a 7xxx, vyžadující náročné svařovací procesy .

Úvahy o hospodářské a udržitelnosti:

Náklady na životní cyklus: Přes vyšší počáteční náklady mohou vynikající výkon (dlouhá životnost, nízká údržba) výkojů výrazně snížit celkové náklady na životní cyklus .

Využití materiálu: Ve srovnání s přímým obráběním z velkých bloků materiálu je kování procesem tvaru téměř sítě, což snižuje odpad materiálu .

Šetrný k životnímu prostředí: Hliníkové slitiny jsou vysoce recyklovatelné materiály, které se vyrovnávají s principy udržitelného rozvoje . Lightweighting také přispívá ke snížení spotřeby energie a emisí uhlíku .

Populární Tagy: Hliníkový prsten kování kovaný kulatý prsten, čínský hliníkový prsten kování kovaný kulatý prsten výrobci, dodavatelé, továrna