
7050 thanh nhôm rèn thanh tròn
Các thanh tròn bằng nhôm được rèn mạnh 7050 đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau như hàng không vũ trụ, quân sự, sản xuất ô tô và sản xuất cơ khí do hiệu suất xử lý tuyệt vời và khu vực ứng dụng rộng.
1. Thành phần vật liệu & quy trình sản xuất
7050 thanh tròn nhôm giả là một cường độ cực cao, hợp kim nhôm-magiê-magiê-magium-magiê-magium-magiê-máy được thiết kế đặc biệt để cung cấp sức mạnh đặc biệt, độ bền, khả năng chống mỏi và khả năng chống ăn mòn căng thẳng (SCC) vượt trội trong các thành phần cấu trúc quan trọng. Thông qua việc rèn chính xác, cấu trúc vi mô bên trong của nó được tối ưu hóa, với dòng chảy hạt phù hợp dọc theo các đường viền của bộ phận, làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp hàng không vũ trụ, quân sự và hiệu suất cực kỳ cao:
Các yếu tố hợp kim chính:
Kẽm (zn): 5. 9-6. 9% (phần tử tăng cường chính)
Magiê (mg): 2. 0-2. 6% (hoạt động với kẽm để hình thành các pha tăng cường)
Đồng (Cu): 2. 0-2. 6% (tăng cường sức mạnh và khả năng chống ăn mòn căng thẳng)
Zirconium (ZR): 0.
Vật liệu cơ bản:
Nhôm (AL): Cân bằng
Vụ tạp được kiểm soát:
Sắt (Fe): nhỏ hơn hoặc bằng 0. Tối đa 15%
Silicon (SI): nhỏ hơn hoặc bằng 0. Max 12% tối đa
Mangan (mn): nhỏ hơn hoặc bằng 0. Tối đa 10%
Titanium (Ti): nhỏ hơn hoặc bằng 0. 06% tối đa
Crom (cr): nhỏ hơn hoặc bằng 0. Tối đa 04%
Các yếu tố khác: nhỏ hơn hoặc bằng {{0}}. Mỗi cái 05%, nhỏ hơn hoặc bằng tổng số 0,15%
Quá trình rèn cao cấp:
Chuẩn bị tan chảy:
Nhôm sơ cấp độ tinh khiết cao (tối thiểu 99,9%)
Kiểm soát chính xác các phần tử hợp kim với ± 0. Tính dung sai 03%
Hệ thống lọc nhiều giai đoạn (bộ lọc bọt gốm, bộ lọc giường sâu) cho độ sạch cực cao
Degassing hút bụi hoặc khử snif nâng cao (hydro <0. 08 ml/100g)
Kiểm soát hoàn thiện và kết tinh lại hạt bằng hợp kim AL-ZR
Công nghệ đúc trực tiếp (DC) nâng cao (DC) cho các thỏi không có khuyết tật, có kích thước lớn
Đồng nhất hóa:
Đồng nhất hóa đa giai đoạn ở mức 460-480 cho 24-48 giờ
Kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt: ± 3 độ
Tốc độ làm mát chậm để đảm bảo phân phối đồng đều các yếu tố hợp kim và loại bỏ phân tách vĩ mô
Chuẩn bị phôi:
Điều hòa bề mặt (tỷ lệ hoặc phay)
Kiểm tra siêu âm 100% (phù hợp với AMS 2630 Lớp A1 hoặc ASTM E2375 Cấp 2)
Làm nóng trước: 380-420 độ, với điều khiển đồng nhất nhiệt độ chính xác
Trình tự rèn:
Rèn nhiều giai đoạn, bao gồm cả chết, chết hoặc rèn radial
Nhiệt độ biến dạng: 350-400 độ (được kiểm soát chính xác dưới nhiệt độ kết tinh lại)
Công suất báo chí thủy lực: 5, 000-50, 000 tấn (tùy thuộc vào kích thước thanh và độ phức tạp)
Thiết kế và kiểm soát hỗ trợ máy tính để tối ưu hóa dòng chảy hạt và tốc độ biến dạng
Tỷ lệ giảm tối thiểu: 4: 1 đến 6: 1, đảm bảo cấu trúc bên trong dày đặc, thống nhất và loại bỏ cấu trúc đúc
Giải pháp xử lý nhiệt:
475-485 độ cho 2-4 giờ (phụ thuộc đường kính)
Tính đồng nhất nhiệt độ: ± 3 độ
Chuyển nhanh sang môi trường dập tắt (<5 seconds)
Làm nguội:
DENTENT NƯỚC (60-80 độ) hoặc chất làm nguội polymer
Tốc độ làm mát được kiểm soát để tối ưu hóa khả năng chống ăn mòn
Cứu trợ căng thẳng (đối với T7451/T74511 Tempers):
Kéo dài được kiểm soát (1-3% biến dạng dẻo) để giảm ứng suất dư
Lão hóa nhân tạo hai giai đoạn (cho T7451/T74511 Tempers):
Giai đoạn đầu tiên: 120 độ cho 6-10 giờ (hình thành các vùng GP)
Giai đoạn thứ hai: 160 độ cho 8-16 giờ (hình thành các pha η 'và η, tăng cường kháng SCC)
Tất cả các giai đoạn sản xuất đều phải chịu sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, thử nghiệm không phá hủy và quản lý truy xuất nguồn gốc.
2. Tính chất cơ học của thanh tròn rèn 7050
|
Tài sản |
T7451 |
T74511 |
T7651 |
T76511 |
Phương pháp kiểm tra |
|
Độ bền kéo cuối cùng |
500-550 mpa |
500-550 mpa |
520-570 mpa |
520-570 mpa |
ASTM E8 |
|
Sức mạnh năng suất (0. 2%) |
450-500 mpa |
450-500 mpa |
470-520 mpa |
470-520 mpa |
ASTM E8 |
|
Độ giãn dài (2 inch) |
8-12% |
8-12% |
7-10% |
7-10% |
ASTM E8 |
|
Độ cứng (Brinell) |
{0} HB |
{0} HB |
160-175 HB |
{0} HB |
ASTM E10 |
|
Sức mạnh mệt mỏi (chu kỳ 5 × 10⁷) |
170-200 mpa |
170-200 mpa |
180-210 mpa |
180-210 mpa |
ASTM E466 |
|
Sức mạnh cắt |
280-320 mpa |
280-320 mpa |
300-340 mpa |
300-340 mpa |
ASTM B769 |
|
Độ bền gãy (K1C, điển hình) |
30-40 mpa√m |
30-40 mpa√m |
25-35 mpa√m |
25-35 mpa√m |
ASTM E399 |
Phân phối tài sản:
Các thuộc tính Axial so với xuyên tâm:<5% variation in strength properties (forging provides excellent anisotropy)
Sự thay đổi thuộc tính bên trong trên các thanh đường kính lớn: Thông thường dưới 5%
Biến đổi độ cứng lõi đến bề mặt:<5 HB
Cân bằng độ bền-độ bền: 7050 Hợp kim cung cấp độ bền gãy vượt trội so với 7075- T6 trong khi duy trì cường độ cao
Điện trở nứt ăn mòn căng thẳng: T7451/T74511 Tempers cung cấp điện trở SCC rất cao, vượt trội so với T6 Tempers
3. Đặc điểm vi cấu trúc
Các tính năng vi cấu trúc chính:
Cấu trúc hạt:
Cấu trúc hỗn hợp tốt, đồng đều của hạt kết tinh và thon dài
Dòng hạt phù hợp với hình dạng rèn, được định hướng dọc theo hướng căng thẳng, cung cấp các tính chất cơ học tuyệt vời
Các phân tán al₃zr được hình thành bởi zirconium ức chế hiệu quả sự phát triển và kết tinh lại hạt
Kích thước hạt ASTM 6-9 (45-16 m)
Phân phối kết tủa:
η '(mgzn₂) và (mgzn₂) các giai đoạn: được hình thành thông qua lão hóa hai giai đoạn, cung cấp tăng cường chính
Hàm lượng Cu và Mg trong dung dịch rắn là rất quan trọng đối với khả năng kháng SCC
Số lượng cực kỳ thấp và kích thước được kiểm soát của các hợp chất intermetallic chính như Al₂cumg, Alzncu, Al₂cu
Phát triển kết cấu:
Quá trình rèn được kiểm soát tạo ra kết cấu cụ thể, tối ưu hóa sức mạnh, độ bền và khả năng chống SCC
Các tính năng đặc biệt:
Kích thước và phân phối các kết tủa ranh giới hạt (vùng GP và η ') được kiểm soát chính xác để tối đa hóa điện trở SCC
Các vùng bị suy giảm kẽm ở ranh giới hạt, giảm các đường ăn mòn anốt
Độ sạch luyện kim cao, giảm thiểu các khiếm khuyết bao gồm
4. Thông số kỹ thuật và dung sai thứ nguyên
|
Tham số |
Phạm vi tiêu chuẩn |
Dung sai chính xác |
Chịu đựng thương mại |
Phương pháp kiểm tra |
|
Đường kính |
{0} mm |
± 0. 4mm lên đến 200mm |
± 0. 8 mm lên đến 200mm |
Micromet/caliper |
|
± 0. 2% trên 200mm |
± 0. 4% trên 200mm |
|||
|
Sự ovality |
N/A |
40% dung sai đường kính |
60% dung sai đường kính |
Micromet/caliper |
|
Chiều dài |
{0} mm |
± 3 mm |
± 6 mm |
Băng đo |
|
Sự thẳng thắn |
N/A |
0. 4mm/m |
0. 8 mm/m |
Thẳng/laser |
|
Độ nhám bề mặt |
N/A |
1.6 μm RA tối đa |
3,2 μm RA tối đa |
Hồ sơ kế |
|
Cắt suy yếu cuối cùng |
N/A |
0. Tối đa 3 độ |
0. Max 6 độ |
Kéo dài |
Tiêu chuẩn các hình thức có sẵn:
Thanh tròn giả mạo: đường kính 100mm đến 700mm
Dịch vụ cắt giảm tùy chỉnh có sẵn
Dung sai đặc biệt và hoàn thiện bề mặt (ví dụ: gọt vỏ, mặt đất, độ chính xác đã biến) có sẵn theo yêu cầu
Có sẵn trong các nhiệt độ xử lý nhiệt khác nhau, chẳng hạn như T7451, T74511, T7651, T76511
5. Chỉ định tính khí & lựa chọn điều trị nhiệt
|
Mã tính khí |
Mô tả quá trình |
Ứng dụng tối ưu |
Đặc điểm chính |
|
T7451 |
Giải pháp được xử lý + kéo dài để giảm căng thẳng + lão hóa nhân tạo hai giai đoạn |
Khả năng chống nứt ăn mòn căng thẳng tuyệt vời với cường độ cao |
Sức mạnh cao, điện trở SCC vượt trội, sự ổn định kích thước |
|
T74511 |
T 7451 + được duỗi thẳng |
Thích hợp cho các phần không đều, ứng suất dư thấp |
Tương tự như T7451, nhưng đối với các hình dạng phức tạp |
|
T7651 |
Giải pháp được xử lý + kéo dài để giảm căng thẳng + lão hóa nhân tạo hai giai đoạn |
Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời với sức mạnh cao |
Sức mạnh cao, khả năng chống ăn mòn tẩy da chết vượt trội |
|
T76511 |
T 7651 + được duỗi thẳng |
Thích hợp cho các phần không đều, ứng suất dư thấp |
Tương tự như T7651, nhưng đối với các hình dạng phức tạp |
Hướng dẫn lựa chọn tính khí:
T7451/T74511: Lựa chọn chính khi thiết kế đòi hỏi sự cân bằng của sức mạnh cao và khả năng chống nứt ăn mòn căng thẳng đặc biệt (SCC)
T7651/T76511: Được sử dụng khi thiết kế đòi hỏi sức mạnh cao hơn một chút và khả năng chống tẩy tế bào chết đặc hiệu
Quá trình rèn cung cấp nhiều tính chất đồng nhất theo mọi hướng và ứng suất dư thấp hơn, làm cho nó phù hợp hơn với các thành phần cấu trúc quan trọng
6. Đặc điểm gia công & chế tạo
|
Hoạt động |
Vật liệu công cụ |
Các tham số được đề xuất |
Nhận xét |
|
Quay |
Kim loại carbide, PCD |
VC =150-450 m/min, f =0. 1-0. |
Gia công tốc độ cao để hoàn thiện bề mặt tuyệt vời, chú ý đến việc sơ tán chip |
|
Khoan |
Carbua, thiếc phủ |
VC =60-150 m/min, f =0. 1-0. |
Các cuộc tập trận xuyên mát được khuyến nghị, tốt cho các lỗ sâu |
|
Xay xát |
Kim loại carbide, HSS |
Vc =200-700 m/min, fz =0. 08-0. 2 mm |
Các công cụ góc cào dương tính cao, độ sâu cắt lớn, thức ăn cao |
|
Khai thác |
HSS-E-PM, Ticn được phủ |
VC =10-25 m/phút |
Bôi trơn thích hợp cho chất lượng ren tốt |
|
Ream |
Kim loại carbide, HSS |
VC =40-100 m/min, f =0. 15-0. |
H7 dung nạp có thể đạt được |
|
Cưa |
Lưỡi dao có đầu cacbua |
VC =600-1500 m/phút |
Thích hợp để cắt chính xác các thanh đường kính lớn |
Hướng dẫn chế tạo:
Xếp hạng khả năng máy móc: 50% (1100 nhôm=100%), khó khăn hơn so với 6061, dễ dàng hơn 7075
Hình thành chip: có xu hướng hình thành các chip tốt, bị hỏng, nhưng chip có thể chồng chất, yêu cầu sơ tán chip tốt
Chất làm mát: chất lỏng cắt tan trong nước (10-15% nồng độ), làm mát tốc độ dòng chảy cao; Chất lỏng cắt dựa trên dầu cũng có thể được sử dụng
Công cụ hao mòn: cao hơn, đề nghị PCD hoặc các công cụ cacbua tráng
Khả năng hàn: Các phương pháp hàn thông thường không được khuyến nghị, giới hạn trong các ứng dụng đặc biệt (ví dụ, hàn xào ma sát), mất sức mạnh đáng kể sau khi hàn
Làm việc lạnh: Khả năng định dạng kém, không phù hợp để uốn lạnh, dập, v.v.
Làm việc nóng: Việc rèn phải được thực hiện dưới nhiệt độ và tốc độ căng thẳng được kiểm soát nghiêm ngặt
Xử lý bề mặt: Có thể được anốt hóa (khuyến cáo anoduric được khuyến nghị), nhưng có thể thể hiện một tông màu vàng do hàm lượng đồng cao hơn
Cơn ăn mòn căng thẳng: T7451/T74511 Tempers cung cấp khả năng chống SCC rất cao
7. Hệ thống chống ăn mòn & bảo vệ
|
Loại môi trường |
Xếp hạng kháng |
Phương pháp bảo vệ |
Hiệu suất mong đợi |
|
Bầu không khí công nghiệp |
Tốt |
Anodizing + niêm phong |
10-15 năm |
|
Bầu không khí biển |
Tốt |
Anodizing + niêm phong/vẽ tranh |
5-10 năm |
|
Nước biển ngâm |
Hội chợ |
Hệ thống phủ nghiêm ngặt, hoặc ốp |
Phụ thuộc vào chất lượng lớp phủ và bảo trì |
|
Độ ẩm cao |
Tốt |
Anodizing + niêm phong |
10-15 năm |
|
Ăn mòn căng thẳng |
Tuyệt vời (T74/T76 Tempers) |
Không cần bảo vệ bổ sung |
Tính nhạy cảm cực kỳ thấp, vượt trội so với 7075- T6 |
|
Tẩy da chết |
Tuyệt vời (Tính khí T76) |
Không cần bảo vệ bổ sung |
Tính nhạy cảm cực kỳ thấp |
|
Ăn mòn điện |
Tốt |
Cách ly thích hợp |
Thiết kế cẩn thận với kim loại không giống nhau |
Tùy chọn bảo vệ bề mặt:
Anodizing:
Loại II (Sulfuric): 10-25 μm độ dày, tăng cường độ mòn và chống ăn mòn, có thể được nhuộm
Loại III (cứng): 25-75 độ dày μm, cho các ứng dụng hao mòn cao
Lớp phủ chuyển đổi:
Lớp phủ chuyển đổi Chromate (MIL-DTL -5541): Cơ sở tuyệt vời cho sơn hoặc chất kết dính, cung cấp bảo vệ ăn mòn
Các lựa chọn thay thế không có crom: Tuân thủ môi trường
Hệ thống sơn:
Epoxy Primer + Polyurethane Topcoat: Cung cấp bảo vệ dài hạn tuyệt vời, phù hợp cho môi trường hàng không vũ trụ
Ốp:
Trong môi trường ăn mòn cực độ, lớp phủ bằng nhôm tinh khiết hoặc các lớp hợp kim chống ăn mòn có thể được xem xét
8. Tính chất vật lý cho thiết kế kỹ thuật
|
Tài sản |
Giá trị |
Thiết kế xem xét |
|
Tỉ trọng |
2,80 g/cm³ |
Tính toán cân nặng và tối ưu hóa cấu trúc |
|
Phạm vi nóng chảy |
482-635 độ |
Cửa sổ xử lý nhiệt và giới hạn hàn |
|
Độ dẫn nhiệt |
150 W/m·K |
Quản lý nhiệt, thiết kế truyền nhiệt |
|
Độ dẫn điện |
37-39% iacs |
Độ dẫn điện trong các ứng dụng điện |
|
Nhiệt cụ thể |
860 j/kg · k |
Tính toán khối lượng nhiệt và nhiệt |
|
Mở rộng nhiệt (CTE) |
23.6 ×10⁻⁶/K |
Thay đổi kích thước do sự thay đổi nhiệt độ |
|
Mô đun của Young |
71. 0 GPA |
Tính toán độ lệch và độ cứng |
|
Tỷ lệ của Poisson |
0.33 |
Phân tích cấu trúc tham số |
|
Khả năng giảm xóc |
Trung bình thấp |
Rung và kiểm soát tiếng ồn |
Cân nhắc thiết kế:
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -60 độ đến +100 độ (sức mạnh giảm đáng kể so với điều này)
Hiệu suất đông lạnh: Sự gia tăng nhẹ ở nhiệt độ thấp, độ bền vẫn tốt
Tính chất từ tính: không từ tính
Khả năng tái chế: Vật liệu có thể tái chế có giá trị cao
Tính ổn định kích thước: Tuyệt vời trong T7451/T74511 Tempers, phù hợp với gia công chính xác
Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng: trong số các hợp kim nhôm cao nhất, lý tưởng cho vật liệu hàng không vũ trụ
9. Đảm bảo và kiểm tra chất lượng
Quy trình kiểm tra tiêu chuẩn:
Thành phần hóa học:
Quang phổ phát xạ quang học
Hợp nhất khí trơ (hàm lượng hydro)
Xác minh tất cả các yếu tố hợp kim và hàm lượng tạp chất cực thấp
Kiểm tra cơ học:
Kiểm tra độ bền kéo (dọc, ngang, ngang)
Kiểm tra độ cứng (Brinell, nhiều địa điểm)
Kiểm tra độ bền gãy (K1C, Per ASTM E399)
Thử nghiệm mệt mỏi (theo yêu cầu, ví dụ, độ mệt mỏi của chùm tia)
Thử nghiệm nứt ăn mòn căng thẳng (SCC, Per ASTM G44, G47)
Thử nghiệm không phá hủy:
Kiểm tra siêu âm (100% thể tích, mỗi AMS 2630 Lớp A1, AMS-STD -2154 hoặc ASTM E2375 cấp 2)
Thử nghiệm hiện tại xoáy (khiếm khuyết bề mặt và gần bề mặt)
Kiểm tra thâm nhập (khuyết tật bề mặt)
Xét nghiệm X quang (khiếm khuyết vĩ mô bên trong)
Phân tích vi cấu trúc:
Xác định kích thước hạt
Xác minh mô hình dòng hạt
Đánh giá kết tủa (TEM/SEM)
Đánh giá mức độ kết tinh lại
Kiểm tra kích thước:
Cmm (Máy đo tọa độ) Xác minh
Đường kính, chiều dài, thẳng, ovality, v.v.
Chứng nhận tiêu chuẩn:
Báo cáo kiểm tra Mill (EN 10204 3. 1 hoặc 3.2)
Chứng nhận phân tích hóa học
Chứng nhận thuộc tính cơ học
Chứng nhận điều trị/giả mạo
Chứng nhận thử nghiệm không phá hủy
Phù hợp với AMS 4106 (rèn), AMS 4107 (bar), ASTM B247 (rèn) và các tiêu chuẩn hàng không vũ trụ khác
AS9100 hoặc ISO 9001 Chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng
10. Ứng dụng & Cân nhắc thiết kế
Ứng dụng chính:
Cấu trúc hàng không vũ trụ:
Khung thân máy bay, Spars Wing, Stringers
Các thành phần thiết bị hạ cánh
Đầu nối và ốc vít máy bay
Các thành phần Pylon động cơ
Quân đội và Quốc phòng:
Các thành phần cấu trúc máy bay quân sự
Cấu trúc tên lửa và tên lửa
Các bộ phận chịu tải trọng cho xe bọc thép
Máy móc hiệu suất cao:
Các thành phần thiết bị kiểm tra độ chính xác cao
Các bộ phận xe đua quan trọng
Các thành phần khuôn và các thành phần chết (trong các trường hợp cụ thể)
Ưu điểm thiết kế:
Sức mạnh cực cao và tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời
Khả năng chống nứt ăn mòn căng thẳng vượt trội (SCC) (đặc biệt là trong Temper T7451)
Độ bền gãy tốt, tốt hơn 7075- T6
Quá trình rèn tối ưu hóa dòng chảy hạt, tăng cường sức đề kháng mệt mỏi và bất đẳng hướng
Ứng suất dư lượng thấp hơn (thông qua điều trị giảm căng thẳng)
Sự ổn định thứ nguyên tuyệt vời, phù hợp cho gia công chính xác
Không từ tính
Hạn chế thiết kế:
Chi phí cao, chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng hàng không vũ trụ quan trọng
Khả năng hàn kém, hàn thông thường không được khuyến nghị
Khả năng định dạng cực kỳ kém, không phù hợp với làm việc lạnh
Điện trở nhiệt kém, hiệu suất suy giảm nhanh chóng ở nhiệt độ cao
Yêu cầu xử lý và xử lý nhiệt cực kỳ đòi hỏi, đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và kiểm soát nghiêm ngặt
Khả năng chống ăn mòn vừa phải, thường yêu cầu bảo vệ anodizing hoặc lớp phủ
Cân nhắc kinh tế:
Hợp kim hiệu suất cao, chi phí ban đầu cao hơn đáng kể so với hợp kim nhôm mục đích chung
Các quy trình sản xuất và kiểm tra phức tạp thêm vào chi phí sản xuất
Mặc dù chi phí cao, hiệu suất vượt trội của nó không thể thay thế trong các ứng dụng quan trọng
Khía cạnh bền vững:
Vật liệu tái chế có giá trị cao, góp phần vào nền kinh tế tuần hoàn
Thiết kế nhẹ trong hàng không vũ trụ góp phần giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải carbon
Các quy trình sản xuất đang theo quy định môi trường nghiêm ngặt
Hướng dẫn lựa chọn vật liệu:
Chọn 7050 khi thiết kế đòi hỏi sự cân bằng của sức mạnh tối đa, độ bền gãy xương tuyệt vời, khả năng chống mệt mỏi và khả năng chống nứt ăn mòn căng thẳng vượt trội và chi phí không phải là yếu tố hạn chế chính
Đặc biệt phù hợp với các thành phần chịu áp lực, thiết bị hạ cánh, đế rộng và các cấu trúc hàng không vũ trụ quan trọng khác
Chọn T7651 Temper khi cần có cường độ cao hơn một chút và cần có khả năng chống tẩy da chết đặc hiệu
Không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu hàn hoặc hình thành lạnh phức tạp
Chú phổ biến: 7050 Thanh tròn nhôm rèn, Trung Quốc 7050 Nhà sản xuất thanh tròn nhôm, nhà cung cấp, nhà máy
Gửi yêu cầu







