5083 vòng rèn hợp kim nhôm đường kính lớn

Vòng rèn rèn hợp kim bằng nhôm đường kính lớn 5083 là một hợp kim nhôm-magiê nhôm có độ bền cao, không thể điều trị được nổi tiếng với sự ăn mòn đặc biệt của nó Cấu trúc vi mô được tối ưu hóa, với dòng chảy hạt được căn chỉnh dọc theo hình học của vòng, làm cho vật liệu này trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cực độ, khả năng chống ăn mòn, khả năng hàn và hiệu suất trong các thành phần cấu trúc lớn, như đóng tàu, công nghiệp công nghiệp.

Các yếu tố hợp kim chính:

Magiê (mg): 4.0-4.9% (yếu tố tăng cường chính, cung cấp sức mạnh và khả năng hàn tốt)

Mangan (mn): 0.4-1.0% (tăng cường hơn nữa sức mạnh và tinh chỉnh hạt)

Chromium (CR): 0.05-0.25% (ức chế kết tinh lại, cải thiện khả năng chống ăn mòn căng thẳng)

Titanium (TI): tối đa 0,15% (sàng lọc hạt)

Vật liệu cơ bản:

Nhôm (AL): Cân bằng

Vụ tạp được kiểm soát:

Sắt (Fe): tối đa 0,40%

Silicon (SI): tối đa 0,40%

Đồng (CU): tối đa 0,10%

Kẽm (Zn): tối đa 0,25%

Các yếu tố khác: Tối đa 0,05% mỗi, tổng số tối đa 0,15%

Quy trình rèn cao cấp (cho các vòng có đường kính lớn):

Chuẩn bị tan chảy:

Nhôm chính có độ tinh khiết cao (tối thiểu 99,7%)

Kiểm soát chính xác các yếu tố hợp kim với dung sai ± 0,03%

Phương pháp xử lý lọc và khử khí tiên tiến (e . g ., độ phun khí trơ, snif, khử khí không)

Tinh chỉnh hạt (thường là hợp kim thạc sĩ al-ti-b) để có được cấu trúc đồng nhất và đúc sẵn

Các hệ thống đúc trực tiếp (DC) được thiết kế đặc biệt để sản xuất các thỏi lớn có chất lượng bên trong cao, có thể sử dụng công nghệ khuấy điện từ (EMC)

Đồng nhất hóa:

Đồng nhất hóa đa giai đoạn ở mức 450-480 cho 16-36 giờ (tùy thuộc vào kích thước thỏi)

Kiểm soát nhiệt độ đồng đều: ± 3 độ, đảm bảo phân phối đồng đều các yếu tố hợp kim, loại bỏ phân tách vĩ mô và độ dẻo được cải thiện

Chuẩn bị phôi:

Điều hòa bề mặt thỏi (tỷ lệ hoặc phay) để loại bỏ các khuyết tật bề mặt

Kiểm tra siêu âm 100% để đảm bảo độ hoàn hảo bên trong (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 để đảm bảo độ dẻo trước khi biến dạng

Trình tự rèn (rèn vòng đường kính lớn):

Đau khổ: Nhiều bước khó chịu của các thỏi lớn ở mức 380-420

Xỏ lỗ: Tạo một lỗ trung tâm trên máy ép thủy lực lớn bằng cách sử dụng chết hoặc trục gá, dần dần hình thành lỗ hình khuyên và nén thành vòng, các hạt tinh chế thêm

Vòng lăn: Quá trình cuộn vòng tới hạn trên các máy cuộn vòng đường kính lớn . thông qua việc giảm trục và hướng tâm, dòng hạt được căn chỉnh cao theo chu vi dọc theo vòng, loại bỏ các khoảng trống bên trong và độ xốp

Kết thúc rèn chết (tùy chọn): Đối với các vòng yêu cầu độ chính xác cực cao, định hình cuối cùng có thể được thực hiện trên các máy ép rèn lớn để đảm bảo độ chính xác hình học và chất lượng bề mặt .

Nhiệt độ rèn: 350-400 độ (được kiểm soát chính xác) để ngăn chặn sự phát triển và nứt hạt quá mức

Áp lực rèn: Hàng chục ngàn đến hàng trăm ngàn tấn sử dụng máy ép thủy lực lớn và máy lăn vòng để đảm bảo biến dạng đầy đủ của phôi lớn

Tỷ lệ giảm tối thiểu: 4: 1 đến 6: 1, đảm bảo cấu trúc bên trong dày đặc, thống nhất, loại bỏ hoàn toàn cấu trúc đúc và hình thành dòng chảy hạt tối ưu

Ủ (tùy chọn):

Nếu cần phải xử lý thêm hoặc nếu độ nhạy cảm với ứng suất dư là mối quan tâm, việc ủ (o Temper) có thể được thực hiện sau khi rèn để giảm độ cứng và cải thiện độ dẻo .

Các phương pháp điều trị làm cứng và ổn định công việc tiếp theo (để tạo thành H nhiệt độ):

H111: Căng thẳng vừa phải sau khi ủ đầy đủ, phù hợp cho các cấu trúc chung .

H112: Chỉ được làm phẳng sau khi rèn, giữ lại điều kiện As-Fored, phù hợp để xử lý thêm trước khi gia công .

H321: Temper H32 ổn định, cung cấp khả năng chống ăn mòn ứng suất tuyệt vời .

Tất cả các giai đoạn sản xuất đều chịu sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, thử nghiệm không phá hủy và quản lý truy xuất nguồn gốc, đặc biệt là đối với kiểm soát chất lượng bên trong các vòng đường kính lớn .

Phân phối tài sản:

Radial vs . Tính chất tiếp tuyến: vòng rèn đường kính lớn thể hiện bất đẳng hướng tuyệt vời . Roll Rolling rất thẳng hàng được kiểm soát .

Hiệu ứng độ dày của tường đối với các tính chất: Sức mạnh có thể tăng nhẹ trong các phần tường mỏng hơn . Đối với các vòng có thành dày đường kính lớn, tính đồng nhất của các tính chất lõi và bề mặt là rất quan trọng, được đảm bảo bằng quá trình rèn .

Biến thể độ cứng lõi đối với bề mặt: nhỏ hơn 5 Hb .

Ứng suất dư: Temper H112 giữ lại một số ứng suất dư từ rèn . H321 Temper làm giảm đáng kể ứng suất dư thông qua điều trị ổn định và cải thiện khả năng chống ăn mòn ứng suất .}

Hiệu suất mệt mỏi: Dòng chảy hạt được tối ưu hóa và cấu trúc vi mô dày đặc được hình thành bởi quá trình rèn cải thiện đáng kể tuổi thọ mỏi của vật liệu và khả năng chống lại sự lan truyền vết nứt mệt mỏi, đặc biệt quan trọng trong các thành phần cấu trúc lớn .

Hiệu suất đông lạnh: Sức mạnh và độ bền thậm chí cải thiện trong môi trường nhiệt độ cực thấp, không có sự chuyển đổi giòn, làm cho nó trở thành một vật liệu cấu trúc đông lạnh tuyệt vời .

Các tính năng vi cấu trúc chính:

Cấu trúc hạt:

Cấu trúc hỗn hợp tốt, đồng nhất của các hạt kết tinh lại và các hạt không kết tinh thon dài được liên kết

Dòng hạt phù hợp với hình học của vòng, phân phối đồng đều một cách tiếp tuyến, tối đa hóa hiệu suất vật liệu

Phân tán tốt được hình thành bởi mangan (MN), crom (CR) và titan (Ti) ức chế hiệu quả sự phát triển và kết tinh lại hạt

Kích thước hạt ASTM 6-9 (45-16 m) hoặc các hạt mịn hơn (ASTM 8-10)

Phân phối kết tủa:

Pha Mg₂al₃: Phân tán tốt và đồng đều, đóng vai trò là giai đoạn tăng cường chính

Kết tủa liên tục của mg₂al₃ tại các ranh giới hạt được kiểm soát một cách hiệu quả để tránh sự nhạy cảm ăn mòn căng thẳng

Một lượng nhỏ các hợp chất intermetallic chính như Alfemn bị phá vỡ một cách hiệu quả và phân tán, với kích thước và số lượng được kiểm soát

Phát triển kết cấu:

Quá trình rèn tạo ra kết cấu cụ thể có lợi cho các tính chất tiếp tuyến, tối ưu hóa sức mạnh, độ dẻo dai và sức đề kháng mệt mỏi

Các tính năng đặc biệt:

Độ sạch luyện kim cực cao, giảm thiểu các khiếm khuyết bao gồm phi kim loại thông qua các công nghệ nóng chảy và đúc nâng cao

Hình thái học và phân bố các kết tủa ranh giới hạt liên tục (pha beta) được kiểm soát chính xác để tối đa hóa khả năng chống ăn mòn ứng suất

Tiêu chuẩn các hình thức có sẵn:

Vòng rèn: đường kính ngoài lên đến 4000mm+, độ dày tường lên đến 600mm+

Kích thước tùy chỉnh và hình học có sẵn theo bản vẽ và yêu cầu của khách hàng, cung cấp các điều kiện khác nhau từ khoảng trống được đặt đến đến các trạng thái gia công thô hoặc hoàn thành

Có sẵn trong các nhiệt độ xử lý nhiệt khác nhau, chẳng hạn như O, H112, H321

Hướng dẫn lựa chọn tính khí:

O: Khi các hoạt động hình thành lạnh phức tạp được yêu cầu cho các vòng có đường kính lớn hoặc là trạng thái ban đầu để xử lý tiếp theo .

H112: Khi sử dụng cấu trúc và thuộc tính được đặt ra, và cần xử lý thêm .

H321: Khi các yêu cầu cực kỳ cao đối với khả năng chống ăn mòn (đặc biệt là vết nứt ăn mòn căng thẳng), cùng với nhu cầu cường độ cao hơn, thường được sử dụng trong các cấu trúc thành dày đường kính lớn .

H116: Khi các yêu cầu nghiêm ngặt nhất đối với SCC và khả năng chống ăn mòn bị tẩy da chết tồn tại, thường được sử dụng cho các cấu trúc có thành mỏng trong môi trường biển, nhưng không phù hợp với các phần dày do giới hạn điều trị ổn định .

Hướng dẫn chế tạo:

Xếp hạng khả năng máy móc: 70% (1100 nhôm=100%), khả năng gia công tốt, thấp hơn hợp kim 2xxx và 7xxx, nhưng cao hơn nhôm tinh khiết

Hình thành chip: Chip gummy, có xu hướng quấn quanh các công cụ, yêu cầu bộ ngắt chip tốt và chất làm mát dòng chảy cao

Chất làm mát: Chất lỏng cắt tan trong nước (8-12% nồng độ), làm mát tốc độ dòng chảy cao

Công cụ mặc: Cần kiểm tra công cụ vừa phải, thường xuyên

Khả năng hàn: Tuyệt vời với hàn TIG và MIG, một trong những hợp kim nhôm có thể hàn tốt nhất, với cường độ hàn cao, phù hợp để lắp ráp các cấu trúc phức tạp lớn

Làm việc lạnh: Khả năng định dạng tốt ở O Temper, vừa phải ở H112 Temper, nghèo ở H321 Temper

Làm việc nóng: Phạm vi nhiệt độ được đề xuất 300-400 độ

Chế độ ăn mòn căng thẳng: Nhiệt độ H321 và H116 có khả năng chống lại vết nứt ăn mòn căng thẳng tuyệt vời

Tính chất đông lạnh: Giữ lại hoặc cải thiện sức mạnh và độ bền ở nhiệt độ cực thấp, không có sự chuyển đổi giòn

Tùy chọn bảo vệ bề mặt:

Anodizing:

Loại II (Sulfuric): 10-25 Độ dày, cung cấp bảo vệ và thẩm mỹ bổ sung

Loại III (cứng): 25-75 độ dày, tăng khả năng chống mài mòn và độ cứng

Lớp phủ chuyển đổi:

Lớp phủ chuyển đổi Chromate (MIL-DTL -5541): Cơ sở tuyệt vời cho sơn hoặc chất kết dính

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, đặc biệt là cho các ứng dụng biển và ngoài khơi

Cân nhắc thiết kế:

Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -270 độ đến +80 độ (sử dụng dài hạn trên 65 độ có thể dẫn đến sự nhạy cảm, ảnh hưởng đến độ nhạy của SCC)

Hiệu suất đông lạnh: Duy trì hoặc cải thiện sức mạnh và độ bền ở nhiệt độ cực thấp, không có sự chuyển đổi giòn, lý tưởng cho các vật liệu cấu trúc đông lạnh, được sử dụng rộng rãi trong các bể LNG

Tính chất từ tính: không từ tính

Khả năng tái chế: 100% có thể tái chế với giá trị phế liệu cao

Khả năng định dạng: Tốt trong tính khí O, ôn hòa ở H112, kém trong H321 Temper

Tính ổn định kích thước: Độ ổn định kích thước tốt sau khi rèn và điều trị ổn định

Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng: Lợi thế đáng kể trong các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh cao, khả năng chống ăn mòn và các thành phần cấu trúc lớn

Quy trình kiểm tra tiêu chuẩn:

Thành phần hóa học:

Quang phổ phát xạ quang học

Phân tích huỳnh quang tia X.

Hợp nhất khí trơ (hàm lượng hydro)

Xác minh tất cả các yếu tố chính và nội dung tạp chất

Kiểm tra cơ học:

Kiểm tra độ bền kéo (xuyên tâm, tiếp tuyến, trục, đặc biệt đối với các vòng có thành dày, các mẫu cần thiết ở các độ sâu khác nhau)

Kiểm tra độ cứng (Brinell, nhiều địa điểm)

Kiểm tra tác động (Charpy V-notch, đặc biệt là đối với các ứng dụng đông lạnh, được thử nghiệm ở nhiệt độ quy định)

Kiểm tra mệt mỏi (theo yêu cầu)

Thử nghiệm bẻ khóa ăn mòn căng thẳng (SCC, Per ASTM G44, G47, đặc biệt đối với các tempers H116/H321)

Thử nghiệm không phá hủy:

Kiểm tra siêu âm (thể tích 100%, đặc biệt chú ý đến chất lượng bên trong của các rèn có tường dày đường kính lớn, phù hợp với AMS 2630 Lớp A1/AA 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 nội bộ, cho các khu vực quan trọng)

Phân tích vi cấu trúc:

Xác định kích thước hạt

Đánh giá hợp chất kết tủa và intermetallic

Xác minh mô hình dòng hạt

Đánh giá mức độ kết tinh lại

Kiểm tra kích thước:

Cmm (Máy đo tọa độ) Xác minh

Đường kính ngoài, đường kính bên trong, độ dày tường, chiều cao, độ phẳng, đồng tâm, 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

Điều trị nhiệt/chứng nhận giả mạo

Chứng nhận thử nghiệm không phá hủy

Sự phù hợp với ASTM B247 (rèn), GB/T 3880 (Tiêu chuẩn Trung Quốc), EN AW -5083, DNV GL, Sổ đăng ký của Lloyd, ABS và các xã hội phân loại khác .

Ứng dụng chính:

Công nghiệp hàng hải:

Các thành phần cấu trúc tàu và du thuyền lớn (sàn, vách ngăn, vòng kết nối thân tàu)

Nền tảng khoan ngoài khơi, cấu trúc đơn vị lưu trữ và giảm tải (FPSO) nổi (FPSO)

Các thành phần lớn cho thiết bị khử mặn nước biển

Kỹ thuật đông lạnh:

Các thành phần cấu trúc chính cho các bể chứa khí và chất mang khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) lớn, chẳng hạn như dầm vòng, hỗ trợ váy, v.v ... .

Thuốc lưu trữ nhiên liệu tên lửa lỏng

Tàu áp lực:

Mặt bích, đầu và phần vỏ cho các tàu áp suất lớn trong các nhà máy điện hạt nhân, lò phản ứng hóa học, v.v .

Vận chuyển đường sắt:

Các thành phần cấu trúc cơ thể tàu cao tốc, trung tâm bánh xe, v.v ... .

Quân đội:

Cấu trúc tàu hải quân, các thành phần xe bọc thép, ống phóng tên lửa, v.v ... .

Ưu điểm thiết kế:

Kháng ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường biển và công nghiệp, với khả năng chống ăn mòn nước biển rất cao

Khả năng hàn vượt trội, với độ bền hàn cao và độ dẻo tốt, phù hợp để lắp ráp các cấu trúc phức tạp lớn

Độ bền lạnh đặc biệt, với các đặc tính được duy trì hoặc cải thiện ở nhiệt độ cực thấp, không có quá trình chuyển đổi giòn

Sức mạnh vừa phải và độ dẻo tuyệt vời, phù hợp cho các thành phần cấu trúc lớn

Quá trình rèn tối ưu hóa dòng chảy hạt và chất lượng bên trong, cải thiện khả năng chống mỏi và độ bền gãy xương

Khả năng chống lại sự cố ăn mòn và ăn mòn do ăn mòn căng thẳng (Tempers H321/H116)

Nhẹ, góp phần tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải

Không từ tính

Hạn chế thiết kế:

Không thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt; Giới hạn cường độ thấp hơn các hợp kim cao 2xxx và 7xxx

Sử dụng lâu dài trên 65 độ có thể dẫn đến sự nhạy cảm (do kết tủa liên tục của pha Mg₂al₃), làm tăng tính nhạy cảm đối với sự ăn mòn căng thẳng . Nhiệt độ hoạt động cần được kiểm soát hoặc H321 Temper được chọn .

Mức độ sức mạnh thấp hơn hợp kim hàng không vũ trụ như 7075, nhưng khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn của nó là vượt trội .

Khó khăn và tăng chi phí với kích thước .

Cân nhắc kinh tế:

Chi phí sản xuất các vòng giả mạo đường kính lớn là cao, nhưng hiệu suất và độ tin cậy đặc biệt của chúng trong các cấu trúc quan trọng lớn cung cấp giá trị không thể thay thế

Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời làm giảm nhu cầu bảo trì và thay thế lâu dài, giảm tổng chi phí vòng đời

Khả năng hàn tốt làm giảm khó khăn và chi phí sản xuất các cấu trúc lớn phức tạp

Thuộc tính nhẹ giúp giảm chi phí nhiên liệu cho vận chuyển, đặc biệt là trong đóng tàu và vận chuyển đường sắt

Khía cạnh bền vững:

Tỷ lệ tái chế tài nguyên cao 100%, Tỷ lệ tái chế tài nguyên cao, phù hợp với các khái niệm sản xuất xanh

Tiêu thụ năng lượng và khí thải carbon trong các quy trình sản xuất nhôm được tối ưu hóa liên tục

Tuổi thọ sản phẩm dài và độ tin cậy cao làm giảm việc tạo chất thải

Hướng dẫn lựa chọn vật liệu:

Chọn 5083 vòng rèn đường kính lớn khi cường độ cao, khả năng chống ăn mòn đặc biệt (đặc biệt là với nước biển), khả năng hàn tuyệt vời, độ dẻo dai và độ ổn định cấu trúc lớn được yêu cầu

Thích hợp cho các cấu trúc quan trọng như tàu biển, xe tăng LNG và tàu áp suất lớn, trong đó chất lượng bên trong vượt trội và các đặc tính chu vi thu được thông qua rèn là rất cần thiết

Đối với các cấu trúc phục vụ lâu dài ở nhiệt độ trên 65 độ, nên chọn tính khí H321 và nhiệt độ hoạt động được kiểm soát nghiêm ngặt .

Khi độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn tốt, hợp kim 5A06 có thể được coi là .

Chú phổ biến: 5083 Vòng rèn hợp kim nhôm đường kính lớn, Trung Quốc 5083 Nhà sản xuất vòng rèn Aluminum hợp kim, nhà cung cấp, nhà máy, nhà máy