5052 Vòng nhôm có đường kính lớn

Vòng rèn hợp kim bằng nhôm đường kính lớn 5052 là một hợp kim nhôm-magiê nhôm có độ bền vừa phải, không thể điều trị Giới hạn sức mạnh/độ bền . thông qua rèn chính xác, đặc biệt đối với các vòng có đường kính lớn, cấu trúc vi mô bên trong của nó được tối ưu hóa, với dòng chảy hạt được căn chỉnh dọc theo hình dạng của vòng, làm cho vật liệu này trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các bộ phận xe tăng .

Các yếu tố hợp kim chính:

Magiê (mg): 2.2-2.8% (yếu tố tăng cường chính, cung cấp sức mạnh và khả năng hàn tốt)

Chromium (CR): 0.15-0.35% (ức chế kết tinh lại, cải thiện khả năng chống ăn mòn căng thẳng, tinh chỉnh hạt)

Vật liệu cơ bản:

Nhôm (AL): Cân bằng

Vụ tạp được kiểm soát:

Sắt (Fe): tối đa 0,40%

Silicon (SI): tối đa 0,25%

Đồng (CU): tối đa 0,10%

Mangan (MN): tối đa 0,10%

Kẽm (Zn): tối đa 0,10%

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): Việc sản xuất các vòng được giả mạo 5052 hợp kim nhôm có đường kính lớn, mặc dù cường độ tương đối thấp hơn, tương tự đòi hỏi sự kiểm soát chính xác đối với quá trình rèn để đảm bảo chất lượng bên trong, dòng chảy hạt và độ ổn định kích thước:

Chuẩn bị tan chảy:

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

Kiểm soát chính xác hàm lượng nguyên tố hợp kim, đặc biệt là magiê và crom, 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 .

Đồng nhất hóa:

Đồng nhất hóa đa giai đoạn ở mức 400-430 cho 10-24 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: 350-380 độ, với điều khiển tính 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 350-380 để phá vỡ cấu trúc AS-CAST và tạo thành một chiếc bánh kếp hoặc hình dạng đĩa .}

Xỏ lỗ: Tạo một lỗ trung tâm trên các 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

Nhiệt độ rèn: 320-370 độ (được kiểm soát chính xác) để ngăn chặn sự phát triển và nứt hạt quá mức .

Áp lực rèn: Hàng ngàn đến hàng chục 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: 3: 1 đến 5: 1, đảm bảo cấu trúc bên trong dày đặc, thống nhất, loại bỏ hoàn toàn cấu trúc đúc và hình thành dòng hạt được tối ưu hóa .}

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):

H32: Căng thẳng cứng đến một phần tư tính khí cứng, đạt được bằng cách kiểm soát làm việc lạnh .

H34: Lỗi cứng đến một nửa độ nóng, độ cứng cao hơn H 32.}

H321: Temper H32 ổn định, cung cấp khả năng chống ăn mòn ứng suất tuyệt vời (mặc dù bản thân 5052 có tính nhạy cảm SCC thấp) .

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

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: Các vòng rèn đường kính lớn, thông qua cuộn vòng, có dòng chảy hạt có độ phân nhánh cao dọc theo vòng, cung cấp độ bền tiếp tuyến tuyệt vời, khả năng chống gãy và độ bền gãy .}}

Hiệu ứng độ dày thành các tính chất: Độ bền của hợp kim 5052 tương đối ít nhạy cảm với độ dày thành, nhưng trong các vòng có thành dày đường kính lớn, quá trình rèn đảm bảo tính đồng nhất của các tính chất lõi và bề mặt .}}}}}}}}}}}}}}}}}

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 .

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 căn chỉnh một cách tiếp tuyến .

Lưu lượng 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 crom (CR) ức chế hiệu quả sự phát triển và kết tinh lại hạt, duy trì sự tinh chỉnh hạt .

Kích thước hạt ASTM 7-10 (32-11 m) hoặc các hạt mịn hơn .

Phân phối kết tủa:

Pha Mg₂al₃: Phân tán tốt và đồng đều, đóng vai trò là giai đoạn tăng cường chính, nhưng với lượng mưa và xu hướng thấp hơn so với hợp kim 5083, do đó có nguy cơ nhạy cảm ở nhiệt độ cao .}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Các kết tủa ranh giới hạt được kiểm soát hiệu quả để đảm bảo khả năng chống ăn mòn tuyệt vời .}

Một lượng nhỏ các hợp chất intermetallic chính được hình thành bởi các tạp chất như Fe và Si được phân tán và phân tán một cách hiệu quả, 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 thuộc tính tiếp tuyến, tối ưu hóa sức mạnh, độ bền và khả năng chống mỏi .

Các tính năng đặc biệt:

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

Tiêu chuẩn các hình thức có sẵn:

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

Kích thước và hình học tùy chỉnh 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 thời gian khó khăn khác nhau, chẳng hạn như O, H112, H32, H34, H 321.

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 .

H32/H34: Khi tăng cường sức mạnh được mong muốn thông qua làm việc lạnh, trong khi duy trì mức độ định dạng .

H321: Khi cần phải có khả năng chống ăn mòn cao hơn và giảm thêm ứng suất dư có lợi .

Hướng dẫn chế tạo:

Xếp hạng khả năng máy móc: 85% (1100 nhôm=100%), khả năng gia công tốt, vượt trội so với hợp kim 5083, 2xxx và 7xxx, nhưng thấp hơn hợp kim loạt 6xxx .}

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

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

Công cụ hao mòn: Life Life Life Life .

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; Thông thường không cần điều trị nhiệt sau khi hàn .

Làm việc lạnh: Khả năng định dạng tuyệt vời trong O Temper, tốt trong H32/H34 Tempers .

Hot Work

Cơn ăn mòn căng thẳng: Bản thân hợp kim 5052 không dễ bị SCC; H321 Temper tăng thêm điện trở SCC .

Tính chất đông lạnh: Sức mạnh và độ bền được duy trì tốt trong môi trường nhiệt độ cực thấp .

Tùy chọn bảo vệ bề mặt:

Anodizing:

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

Loại III (cứng): 25-75 độ dày mm, tăng khả năng chống mài mòn và độ cứng (mặc dù các hiệu ứng có thể ít được phát âm hơn so với các hợp kim cứng hơn) .}

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: -200 độ đến +80 độ (sử dụng dài hạn trên 80 độ sẽ giảm dần cường độ) .

Hiệu suất đông lạnh: Sức mạnh và độ bền được duy trì tốt trong môi trường nhiệt độ cực thấp, làm cho nó trở thành một vật liệu cấu trúc đông lạnh tuyệt vời .

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: Khả năng định dạng tuyệt vời trong Temper O-Forged O, tốt trong H32/H34 Tempers .

Tính ổn định kích thước: Độ ổn định thứ nguyên tốt sau khi rèn và ổn định điều trị .}

Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng: Lợi thế đáng kể trong các thành phần cấu trúc lớn đòi hỏi khả năng chống ăn mòn tốt, khả năng hàn, khả năng định dạng và cường độ vừa phải .

Quy trình kiểm tra tiêu chuẩn:

Thành phần hóa học:

Quang phổ phát xạ quang học

Phân tích huỳnh quang tia X.

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 mệt mỏi (theo yêu cầu)

Thử nghiệm không phá hủy:

Kiểm tra siêu âm (thể tích 100%, đặc biệt là chất lượng bên trong của các rèn có thành 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)

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

Phù hợp với ASTM B247 (rèn), GB/T 3880 (Tiêu chuẩn Trung Quốc), EN AW -5052 và các tiêu chuẩn công nghiệp khác .}

Ứng dụng chính:

Công nghiệp hàng hải:

Các thành phần cấu trúc tàu và du thuyền (sàn, vách ngăn, đường ống nước biển, xe tăng, vòng hỗ trợ thành phần)

Các thành phần cấu trúc không chịu được cho các nền tảng ngoài khơi

Tàu áp lực và bể chứa:

Vỏ, đầu, và vòng bích cho các bể chứa và tàu lưu trữ áp suất từ thấp đến trung bình

Khung gầm thiết bị điện tử và vỏ bọc, tản nhiệt

Vận tải:

Xe tăng nhiên liệu ô tô và xe tải, bình xăng

Các thành phần cấu trúc không chịu được cho xe đường sắt

Xây dựng và trang trí:

Tường rèm kiến trúc, các yếu tố trang trí, vòng hỗ trợ cấu trúc

Ngành công nghiệp chung:

Các cấu trúc hình khuyên đa năng khác nhau đòi hỏi khả năng định dạng tốt, khả năng chống ăn mòn và sức mạnh vừa phải

Ưu điểm thiết kế:

Kháng ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường hàng hải và công nghiệp .

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

Khả năng định dạng lạnh và khả năng gia công tuyệt vời, dễ sản xuất .

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

Sức mạnh và độ bền vừa phải, đủ cho hầu hết các yêu cầu cấu trúc chung .

Hiệu quả chi phí: So với các hợp kim cường độ cao, 5052 mang lại lợi thế chi phí trong khi đảm bảo hiệu suất tốt .

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

Hạn chế thiết kế:

Cường độ thấp hơn các hợp kim cao hơn 5083, 6xxx và 7xxx; Không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu công suất chịu tải cực cao .

Không thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt; Sức mạnh chỉ có thể được tăng lên thông qua làm việc lạnh (H Tempers) .

Sử dụng lâu dài ở nhiệt độ trên 80 độ sẽ giảm dần cường độ .

Cân nhắc kinh tế:

Chi phí xử lý và vật liệu cạnh tranh hơn so với hợp kim nhôm cường độ cao .

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 và khả năng định dạng làm giảm độ khó sản xuất và chi phí của các cấu trúc lớn phức tạp .

Khía cạnh bền vững:

Tỷ lệ tái chế tài nguyên cao, có thể tái chế 100%, 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 5052 vòng rèn đường kính lớn khi khả năng chống ăn mòn tốt (đặc biệt là với nước biển), khả năng hàn tuyệt vời, khả năng định dạng vượt trội và cường độ vừa phải được yêu cầu đồng thời cho các cấu trúc hình khuyên lớn .}}}}}}}}}}}}}}

Thích hợp cho các ứng dụng nhạy cảm với chi phí không yêu cầu sức mạnh cực độ, chẳng hạn như tàu biển, bể chứa và vỏ thiết bị điện tử .

Đối với các ứng dụng yêu cầu cường độ cao hơn cùng với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, hợp kim 5083 có thể được coi là .

Chú phổ biến: 5052 Vòng nhôm có đường kính lớn