7075 T6 Hợp kim Aluminum

Vòng rèn hợp kim nhôm 7075 T6 là một cường độ cực cao, hợp kim-kinc-magien-magien-magiê-tăng hợp kim nổi tiếng với tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng đặc biệt của nó, độ bền của FLEOT. Vật liệu vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh và độ tin cậy cực đoan, như hàng không vũ trụ, phòng thủ, máy móc hiệu suất cao và thiết bị áp suất cao:

Các yếu tố hợp kim chính:

Kẽm (zn): 5.1-6.1% (phần tử tăng cường chính)

Magiê (mg): 2.1-2.9% (hình thức tăng cường các pha với kẽm)

Đồng (Cu): 1.2-2.0% (tăng cường sức mạnh và độ cứng)

Chromium (CR): 0.18-0.28% (ức chế kết tinh lại, cải thiện khả năng chống ăn mòn căng thẳng)

Vật liệu cơ bản:

Nhôm (AL): Cân bằng

Vụ tạp được kiểm soát:

Sắt (Fe): nhỏ hơn hoặc bằng 0,50% tối đa

Silicon (SI): Ít hơn hoặc bằng 0,40%

Mangan (MN): Ít hơn hoặc bằng 0,30%

Titanium (Ti): Ít hơn hoặc bằng 0,20% tối đa

Các yếu tố khác: nhỏ hơn hoặc bằng 0,05% mỗi yếu tố, nhỏ hơn hoặc bằng tổng số 0,15%

Quá trình rèn cao cấp:

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 ± 0,05%

Các phương pháp điều trị lọc và khử khí nâng cao (e . g ., snif hoặc khử khí không)

Tinh chỉnh hạt (thường là hợp kim thạc sĩ al-ti-b)

Ống lạnh trực tiếp (DC) để sản xuất các thỏi chất lượng cao

Đồng nhất hóa:

460-480 độ cho 12-24 giờ

Kiểm soát nhiệt độ đồng đều: ± 5 độ

Tốc độ làm mát chậm 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 thỏi (tỷ lệ hoặc phay)

Kiểm tra siêu âm 100% để đảm bảo sự hoàn hảo bên trong

Làm nóng trước: 380-420 độ, với điều khiển đồng nhất nhiệt độ chính xác

Trình tự rèn (rèn re):

Khó chịu: rèn thỏi vào đĩa hoặc vòng trước ở 380-420 độ

Xỏ/đấm: Tạo một lỗ trung tâm bằng cách sử dụng chết trung gian hoặc trục gá, dần dần hình thành hình dạng vòng

Roll Rolling: Sử dụng máy lăn vòng để mở rộng theo trục và hoàn toàn

Chết kết thúc rèn: Định hình cuối cùng trong khuôn để đảm bảo độ chính xác hình học và hoàn thiện bề mặt

Nhiệt độ rèn: 350-400 độ (được kiểm soát chính xác dưới nhiệt độ kết tinh lại)

Áp lực rèn: Hàng ngàn đến hàng chục ngàn tấn, tùy thuộc vào kích thước vòng và độ phức tạp

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

Giải pháp xử lý nhiệt:

465-480 độ cho 1-4 giờ (tùy thuộc vào độ dày tường vòng)

Tính đồng nhất nhiệt độ: ± 3 độ

Chuyển nhanh sang môi trường dập tắt (<10 seconds)

Làm nguội:

Làm nguội nước (nhiệt độ phòng hoặc nước nóng) hoặc chất làm dịu polymer

Tốc độ làm mát được kiểm soát để đạt được sức mạnh và độ bền tối ưu

Cứu trợ căng thẳng (đối với T651 Temper):

Kéo dài được kiểm soát (1-3% biến dạng dẻo) hoặc nén để giảm ứng suất dư

Lão hóa nhân tạo (T6 Temper):

120 độ trong 24 giờ

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 .

Phân phối tài sản:

Radial vs . Tính chất tiếp tuyến: Các vòng giả được thể hiện dị hướng tuyệt vời, với dòng hạt phân phối tiếp tuyến (theo chu vi), cung cấp cường độ tiếp tuyến cao hơn và khả năng chống mỏi .

Hiệu ứng độ dày tường trên các thuộc tính: Sức mạnh có thể tăng nhẹ trong các phần tường mỏng hơn .}

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

Ứng suất dư: T651 Temper làm giảm đáng kể ứng suất dư thông qua điều trị giảm căng thẳng, giảm thiểu biến dạng gia công .

Hiệu suất mệt mỏi: Dòng hạt được tối ưu hóa được hình thành bởi quá trình rèn giúp cải thiện đáng kể tuổi thọ mỏi của vật liệu và khả năng chống lại sự lan truyền vết nứt mệt mỏi .

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

Al₁₈mg₃cr₂ phân tán được hình thành bởi crôm 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: phân tán đồng đều, cung cấp tăng cường chính

Sự kết tủa liên tục của MGZN₂ tại các ranh giới hạt được kiểm soát để giảm độ nhạy cảm ứng căng thẳng

Các hợp chất intermetallic thô được hình thành bởi Fe nhỏ, SI bị phá vỡ một cách hiệu quả và phân tán

Phát triển kết cấu:

Quá trình rèn tạo ra kết cấu cụ thể có lợi cho các thuộc tính tiếp tuyến

Các tính năng đặc biệt:

Độ sạch luyện kim cao, giảm thiểu các khiếm khuyết bao gồm phi kim loại

Chiều rộng vùng kẽm được kiểm soát chặt chẽ

Tiêu chuẩn các hình thức có sẵn:

Vòng rèn: Đường kính ngoài từ 100mm đến 1500mm, độ dày tường 10 mm đến 300mm

Kích thước tùy chỉnh và hình học có sẵn theo bản vẽ và yêu cầu của khách hàng

Các điều kiện gia công khác nhau có sẵn, e . g ., được giả mạo is-is, gia công thô, gia công kết thúc

Hướng dẫn lựa chọn tính khí:

T6: Khi cần sức mạnh tối đa và điều kiện môi trường không nghiêm trọng hoặc đối với các vòng có thành dày không nhạy cảm với SCC

T651: Khi cần sức mạnh cao và vòng sẽ trải qua gia công chính xác đáng kể để giảm độ méo

T73/T7351: Khi vòng sẽ hoạt động trong môi trường ăn mòn và đòi hỏi phải có điện trở SCC cực kỳ cao, với chi phí của một số sức mạnh

Tính khí T6 của hợp kim 7075 có một số độ nhạy đối với SCC . đối với các ứng dụng quan trọng, các cơn bão quá mức như T73, T74 thường được khuyến nghị .

Hướng dẫn chế tạo:

Xếp hạng khả năng máy móc: 40% (1100 nhôm=100%), tương đối khó khăn để máy

Hình thành chip: có xu hướng hình thành các chip tốt, bị hỏng, nhưng nồng độ nhiệt và đòi hỏi phải sơ tán chip tốt và làm mát

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, giới thiệu PCD hoặc các công cụ cacbua tráng, kiểm tra thường xuyên

Khả năng hàn: Không khuyến khích hàn rất kém

Làm việc lạnh: Khả năng định dạng kém, không phù hợp để uốn lạnh, dập, v.v ... ., thường được hình thành trong điều kiện ủ

Làm việc nóng: Việc rèn phải được thực hiện dưới nhiệt độ và tốc độ căng thẳng được kiểm soát nghiêm ngặt

Điều trị bề mặt: Có thể được anod hóa (khuyến cáo anod hóa sulfuric), nhưng không cải thiện đáng kể độ nhạy SCC .

Tùy chọn bảo vệ bề mặt:

Anodizing:

Loại II (Sulfuric): 10-25 μm độ dày, cải thiện khả năng chống mài mòn và 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 lâu dài tuyệt vời, đặc biệt là cho các ứng dụng hàng không vũ trụ và quân sự

Ốp:

Trong môi trường ăn mòn cực độ, có thể xem xét các lớp hợp kim chống ăn mòn hoặc nhôm tinh khiết có thể được xem xét, nhưng thêm trọng lượng và chi phí

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, không chuyển đổi giòn

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: Tính cách tuyệt vời trong T651, 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

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 nội dung tạp chất

Kiểm tra cơ học:

Kiểm tra độ bền kéo (xuyên tâm, tiếp tuyến, trục)

Kiểm tra độ cứng (Brinell, nhiều địa điểm)

Kiểm tra độ bền gãy (K1C, Per ASTM E399)

Kiểm tra mệt mỏi (theo yêu cầu, E . g ., xoay uốn cong uốn, tốc độ tăng trưởng crack)

Thử nghiệm bẻ khóa ăn mòn căng thẳng (SCC, Per ASTM G44, G47), đặc biệt đối với tính khí T6

Thử nghiệm không phá hủy:

Kiểm tra siêu âm (thể tích 100%, 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 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

Phù hợp với AMS 4133 (rèn nhẫn), AMS 4145, ASTM B247 (rèn) và các tiêu chuẩn hàng không vũ trụ khác

AS9100 hoặc ISO 9001 Chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng

Ứng dụng chính:

Không gian vũ trụ:

Vỏ động cơ, vòng cánh hướng dẫn

Các thành phần tuabin máy bay

Tệp đính kèm thiết bị hạ cánh

Vòng đạn tên lửa và tên lửa

Phòng thủ:

Vòng tháp pháo xe quân sự

Cơ sở tháp pháo

Mặt bích tàu áp suất cao

Máy móc hiệu suất cao:

Cuộc đua mang máy móc hạng nặng

Các thành phần quay tốc độ cao

Các bộ phận cấu trúc dụng cụ chính xác

Thiết bị công nghiệp:

Các thành phần thiết bị khoan dầu khí

Van và mặt bích

Ưu điểm thiết kế:

Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cực kỳ cao cho thiết kế nhẹ

Quá trình rèn tạo ra dòng hạt được tối ưu hóa, cải thiện sức mạnh mệt mỏi và độ bền gãy xương

Khả năng gia công tốt (liên quan đến các thép cường độ cực cao khác)

Ứng suất dư thấp ở T651 Temper, ổn định chiều tuyệt vời, phù hợp cho gia công chính xác

Không từ tính

Hạn chế thiết kế:

Tính khí T6 có một số độ nhạy cảm với vết nứt ăn mòn căng thẳng (SCC) và ăn mòn tẩy da chết; Đối với các ứng dụng quan trọng, các ứng dụng quá mức như T73, T74 nên được xem xét

Khả năng hàn rất kém, hàn thông thường không được khuyến nghị

Khả năng định dạng lạnh kém, thường được hình thành trong điều kiện ủ

Đang nhiệt kém, hiệu suất giảm nhanh ở nhiệt độ cao

Chi phí tương đối cao

Cân nhắc kinh tế:

7075 vòng giả mạo là vật liệu hiệu suất cao, với chi phí ban đầu cao hơn

Các quy trình rèn phức tạp, xử lý nhiệt và kiểm tra thêm vào chi phí sản xuất

Mặc dù chi phí cao, sự vượt trội của nó làm cho nó không thể thay thế trong các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất và độ tin cậy cao

Khía cạnh bền vững:

7075 Hợp kim là một vật liệu có thể tái chế, góp phần vào vòng tròn tài nguyên

Thiết kế nhẹ trong hàng không vũ trụ giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải carbon

Tuổi thọ sản phẩm dài và độ tin cậy cao làm giảm sự thay thế và tạo chất thải

Hướng dẫn lựa chọn vật liệu:

Chọn 7075 vòng giả mạo khi cần có sức mạnh tối đa và trọng lượng nhẹ và môi trường dịch vụ không ăn mòn hoặc các biện pháp bảo vệ hiệu quả được đưa ra

Thích hợp cho các thành phần cấu trúc hình vòng phải chịu căng thẳng cao, tải trọng mệt mỏi và đòi hỏi độ tin cậy cao

Đối với các ứng dụng có khả năng tiếp xúc với các nguy cơ ăn mòn căng thẳng hoặc tẩy tế bào chết, ưu tiên các nhiệt độ quá mức của 7075 (e . g ., T73, T74) hoặc hợp kim 7050

Chú phổ biến: 7075 T6 Vòng rèn hợp kim nhôm, Trung Quốc 7075 T6 Aluminum Alloy Alloy Forging Ring Sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy