Aluminijska legura kova kova kovanog okruglog prstena

Aluminijska legura kovanih okruglih prstenova su metalne komponente visokih performansi koje se široko koriste u različitim industrijama . formirane plastično deformirajućim aluminijskim legurama legura (krivotvorenje), ovaj postupak daje vrhunske mehaničke svojstva, a doseženi su u usporedbi s u usporedbom s liječenjem ili jahanjem Razine legure, iz legura opće namjene (e {.} g ., 6061, 6082) do legura visoke čvrstoće (e . g ., 2024, 7075) i korosion-resistant (E-esion 5083, 5A06), s izborom ovisno o specifičnim zahtjevima aplikacije .

Glavne vrste legura i tipični elementi:

2xxx serija (al-CU): Bakar je primarni element za jačanje . obično zahtijeva toplinsko obradu (e . g ., t3, t4, t6, t8 tempresi), nudeći visoku snagu i dobru čvrstoću, ali relativno loša korozijska otpornost {}} {}} je tipični

5xxx serija (al-MG): Magnezij je primarni element jačanja . bez grijanja (ojačan hladnim radom, e . g ., h112, h321 tempers), izvrsna otpornost na koroziju (posebno tipično), superiorna i modačna i moderna i modura.

Serija 6xxx (al-MG-Si): Magnezij i silicij su primarni elementi za jačanje . toplinski tretiranje (e . g ., t6 temperament), nudi umjerenu snagu, dobru zavarivost, dobra otpornost na koroziju i lako se obrađuje {}, 6082, 60s82 su titički

7xxx serija (al-Zn-MG-CU): Cink i magnezij (često s bakrama) su primarni elementi za jačanje . toplinski tretirani (e . g ., t6, t73 temperi), posjedujući najvišu snagu i tvrdoća, ali mogu biti osjetljiviji na okolišne faktore {6}, mogu biti osjetljivi

Protok procesa kovanja premium:

Priprema sirovina:

Odabir aluminijskih ingota ili šipki u skladu s relevantnim međunarodnim standardima .

Potrebna inspekcija čišćenja i oštećenja (e . g ., ultrazvučna) gredice .

Predgrijavanje:

Trbela aluminijske legure ravnomjerno se zagrijava na temperaturni raspon (obično između 350 stupnjeva i 450 stupnjeva, ovisno o stupnju legure) kako bi se poboljšala njegova duktilnost i smanjila otpornost na deformaciju . Kontrola temperature je ključna za izbjegavanje pregrijavanja, što može dovesti do četveronožnih zrna ili lokaliziranog {{3

Kovanje deformacije:

Uznemirujući: Gredina je aksijalno komprimirana u preša, povećavajući njegov promjer i smanjujući njegovu visinu, što u početku ruši strukturu lijevanih .

Probijanje/udaranje: U sredini je gredice u obliku uznemirenosti ili diska stvorena preliminarni oblik prstena . Ovaj se korak također može postići širenjem materijala preko mandovanja .

Kotrljanje prstena: Ovo je temeljni postupak za proizvodnju bešavnih kovanih prstenova . na stroju za kotrljanje prstena, kontinuirano aksijalno i radijalno kompresiju primjenjuju se na predformacija prstena glavnim kolutom i kolutom mandata, povećavajući promjer prstena, a istovremeno smanjujući debljine stijenke. eliminira ovaj proces, eliminira ovaj proces, eliminira se u granici. i mehanička svojstva .

Kovanje kovanja/završetak kovanja: Za prstenove sa složenim oblicima ili zahtjevima visoke dimenzionalne točnosti, kovanje ili kovanje završne obrade može se izvesti u zatvorenim ili polu-obloženim matricama kako bi se postigla precizna geometrijska dimenzija i dobra kvaliteta površine .

Toplotna obrada:

Toplina otopine: Za legure s toplinskim tretiranjem (2xxx, 6xxx, 7xxx serija), kovanje se zagrijava na specifičnu temperaturu i zadržava se dovoljno vremena za otapanje legirajućih elemenata u aluminijsku matricu, formirajući jednolično čvrsto rješenje .

Gašenje: Brzo hlađenje kovanja tretiranog otopinom (obično gašenje vode) za zadržavanje prenasićenog čvrstog rješenja .

Starenje liječenja:

Prirodno starenje (T3, T4 Tempers): Pohranjena na sobnoj temperaturi, jačina se polako povećava .

Umjetno starenje (T6, T8, T73, T74 Tempers): Zagrijane na specifičnim temperaturama iznad sobne temperature za promicanje taloženja faza jačanja, dodatno povećavajući čvrstoću i tvrdoću . za legure serija 5xxx, mogu se primijeniti stabilizacijski tretmani (H321, H116 tempe) za poboljšanje otpornosti na koroziju .

Završnica i inspekcija:

Stiskanje, uklanjanje, ispravljanje itd. .

Stroga kontrola kvalitete i nestruktivno testiranje (ultrazvučno, penetrant itd. .) kako bi se osigurala u skladu s specifikacijama .

Zbog brojnih stupnjeva aluminijske legure i temperature toplinske obrade, ovdje su navedeni tipični rasponi performansi za različite vrste legura . Stvarna svojstva mogu se malo razlikovati ovisno o određenoj ocjeni, dimenzijama i procesu kovanja .

Doprinos procesa kovanja svojstvima:

Očišćenje zrna i protok zrna: Proces kovanja primjenjuje neizmjerni pritisak i smicanje na metal, lomljenje zrna i izduživanje duž smjera deformacije kako bi se stvorila gusta vlaknasta struktura (protok zrna) . Ova struktura protoka usklađuje se s smjerom napona dijela, značajno poboljšavajući snagu materijala, zamor, i stres.

Uklanjanje oštećenja: Kovanje učinkovito zatvara defekte lijevanja (e {. g ., poroznost, šupljine skupljanja) i eliminira grube zrna i segregacije dendrita, što rezultira ujednačenom i gustom mikrostrukturom {}}}

Anizotropija: Kovani proizvodi obično pokazuju određeni stupanj anizotropije, pri čemu su svojstva duž smjera protoka zrna superiornija od onih okomita na njega . Ova se karakteristika može koristiti u dizajnu za optimiziranje strukture .

Ključne mikrostrukturne značajke:

Zrna:

Kovanje se raspada grube zrna koja se lijeva, formirajući fina, ujednačena rekristalizirana zrna i izdužena nerekristalizirana zrna poravnana s smjerom kovanja .

Tok zrna: Kontinuirana struktura vlaknastih zrna formirana duž smjera deformacije kovanja, visoko podudarana s geometrijom kovanja i smjerom napona . Ovo je ključna značajka koja čini da su odvod superiorniji od odljeva i obrađenih dijelova .

Dispersoidi i talozi: Tijekom toplinske obrade, legiranje elemenata tvore fine dispersoide i taloži se koji pričvršćuju granice zrna, inhibiraju rast zrna i osiguravaju jačanje .}

Čestice druge faze:

Male količine nečistoća (Fe, Si) neizbježno tvore grube intermetalne spojeve u legurama {. kovanje razbija ove lomljive čestice i raspršuje ih ravnomjerno, smanjujući njihov štetni učinak na svojstva .

Ujednačena raspodjela faza ojačanja: Precizna kontrola procesa kovanja i toplinske obrade osigurava jednolike oborine i raspodjelu faza jačanja unutar matrice, maksimizirajući potencijal jačanja legure .

Kontrola oštećenja:

Proces kovanja učinkovito eliminira unutarnje oštećenja poput šupljina skupljanja, poroznosti i plinskih džepova koji se mogu pojaviti tijekom lijevanja, značajno poboljšavajući gustoću materijala .

Stroga kontrola parametara procesa minimizira unutarnje pukotine, krugove i ostale nedostatke koji bi se mogli pojaviti tijekom kovanja .

Veličina raspona aluminijske legure kovanih okrugnih prstenova izuzetno je široka, od malog promjera nekoliko desetaka milimetara do prstena velikog promjera od nekoliko metara . tolerancije ovise o metodi kovanja (Open-Die, zatvorenim divljanjem, dimenzijama zvona {{3

Prednosti krivotvorenih okruglih prstenova:

Raspon široke veličine: Posebno s tehnologijom kotrljanja prstena, bešavni prstenovi od malih do ultra velikih veličina mogu se proizvesti .

Sposobnost oblika blizu mreže: Kovanje matrice može postići visoku dimenzionalnu točnost i složene geometrije, smanjujući naknadnu obradu .

Izvrsna dimenzijska stabilnost: ARFORS-a tretirani toplinom i stresom pokazuju bolju dimenzionalnu stabilnost tijekom naknadne obrade i upotrebe u službi .

Izbor temperature toplinske obrade za kovane prstenove aluminijske legure je presudan, izravno utječu na njihova konačna mehanička svojstva, otpornost na koroziju i radni vijek .

Vodič za odabir temperature:

Zahtjevi za visoku čvrstoću: T6/T8 Temperi 2xxx ili 7xxx serije .

Visoki zahtjevi otpornosti na koroziju i zavarivost: H112/h321/h116 temperi 5xxx serije .

Opće strukturne komponente, ravnoteža čvrstoće i otpornost na koroziju: T6 temperament serije 6xxx .

Osjetljivost na koroziju visoke korozije: T73/T74 Temperi serije 7xxx, ili H321/H116 Tempresi 5xxx serije .

Zahtijevajući naknadnu složenu obradu: O ili f kao početna prazna .

Srednja obrada aluminijske legure kovane okrugle prstenove općenito je dobra, ali karakteristike obrade značajno se razlikuju među različitim temperima o seriji i toplinskom obradici .

Smjernica za izradu:

Obradivost: Općenito, što je legura teža, to je bolja obradivost ., međutim, legure serije 7xxx mogu biti gumene tijekom rezanja, zahtijevaju posebne alate i rezanje tekućine . 5 xxx serije serije imaju tendenciju omotavanja oko alata, zahtijevajući dobre evakuacije i lomljenja .

Rashladno sredstvo: Tekućine za rezanje topive u vodi ili tekućine na bazi ulja, što zahtijeva visoku brzinu protoka za kontrolu temperature i evakuaciju čipa .

Zavarivost: Legure serije 5xxx i 6xxx imaju izvrsnu zavarivost, dajući zavare visoke čvrstoće . 2 xxx i 7xxx serije imaju slabu zavarivost; Konvencionalno fuzijsko zavarivanje se uglavnom ne preporučuje, a posebni postupci zavarivanja poput zavarivanja trenja mogu se uzeti u obzir .

Zaostali stres: Zaostala naprezanja mogu se generirati tijekom kovanja ., to se može učinkovito smanjiti pomoću toplinskih tretmana (e . g ., t651, t7351 tempera) ili sub -{.}, H, H . {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}}. izobličenje .

Otpornost korozije aluminijske legure kovane okrugle prstenove varira ovisno o vrsti legure i temperaturi topline .

Strategije zaštite od korozije:

Odabir legura: Prioritetne legure s izvrsnim otporom na koroziju, poput serije 5xxx .

Odabir temperature: Za seriju 7xxx, prekomjerni temperi (T73/T74) značajno poboljšavaju otpornost na koroziju SCC -a i pilinga . za seriju 5xxx, tempori H321/H116 nude najbolji otpor korozije .

Površinski obrada:

Anodirajući: Tvori gusti oksidni film, poboljšava otpornost na koroziju, otpornost na habanje i električnu izolaciju . različite vrste (vrsta sumporne kiseline, tvrdi premaz) mogu se odabrati na temelju zahtjeva .

Prevlaci za pretvorbu: Prevlaci za pretvorbu bez kromata ili kroma služe kao izvrsni primeri za boju, pružajući osnovnu zaštitu od korozije .

Slikanje/premazivanje: Pruža fizičku barijeru, posebno za agresivna okruženja .

Oblaganje: Za legure s lošim otporom korozije poput 2xxx i 7xxx, sloj čistog aluminija ili aluminijske legure otporne na koroziju može se obložiti kako bi se osigurala žrtvena zaštita .

Razmatranja dizajna:

Radna temperatura: Aluminijske legure značajno gube snagu na visokim temperaturama . općenito, preporučuju se radne temperature ispod 150 stupnjeva . za seriju 2xxx i 7xxx, dugoročna upotreba iznad 120 stupnjeva može utjecati na mehanička svojstva i stabilnost, za 5}} za 5xxx. Otpor .

Umor: Optimizirani protok zrna u formama poboljšava performanse umora, ali procjena života umora trebala bi razmotriti karakteristike cikličkog opterećenja tijekom dizajna .

Dizajn prinosa: U većini inženjerskih aplikacija čvrstoća prinosa koristi se kao osnova dizajna .

Galvanska korozija: Kada su u kontaktu s različitim metalima, treba uzeti u obzir potencijalne razlike i poduzete mjere izolacije .

Stroga kontrola kvalitete primjenjuje se u svim fazama aluminijske legure kovane proizvode okruglih prstena kako bi se osigurala performanse i pouzdanost proizvoda .

Standardni postupci ispitivanja:

Inspekcija sirovina: Kemijski sastav, dimenzije, kvaliteta površine, unutarnji nedostaci (ultrazvučni) .

Kontrola procesa kovanja: Temperatura, tlak, količina deformacije, trošenje matrice itd. .

Kontrola procesa toplinske obrade: Temperatura, vrijeme, u gašanju medija, brzina hlađenja itd. .

Kemijska kompozicija: Korištenje spektrometra, XRF itd. ., za provjeru legirajućih elemenata i sadržaja nečistoće .

Ispitivanje mehaničkog svojstva:

Testiranje zatezanja: Uzorci uzeti u različitim smjerovima (radijalni, tangencijalni/obodni, aksijalni) za testiranje krajnje vlačne čvrstoće, čvrstoće prinosa i izduženja . Ovo je najosnovniji pokazatelj mehaničkog svojstva .

Testiranje tvrdoće: Brinell tvrdoća, Rockwell Tvrdoća itd. ., koji se koristi za brzo procjenu stanja materijala i uniformnosti .

Testiranje utjecaja: Charpy v-netch testiranje utjecaja na kriogene aplikacije ili komponente koje zahtijevaju žilavost .

Ispitivanje umora: Rotirajući umor savijanja, aksijalni umor ili testiranje brzine rasta pukotina provedeno prema zahtjevima kupca .

Testiranje žilavosti prijeloma: K1c vrijednost, procjenjujući sposobnost materijala da se odupire širenju pukotina .

Ispitivanje korozije za koroziju (SCC): Za legure osjetljive na SCC (e . g ., t6 tempori 2xxx i 7xxx), specifični SCC testovi (e . g {}., sporo ispitivanje stope naprezanja SSRT, C-RINGST je C-RINGST)

Nezačinjena ispitivanja (NDT):

Ultrazvučno testiranje: 100% volumetrijska inspekcija za otkrivanje unutarnjih oštećenja (uključivanja, poroznost, pukotine itd. .) . Ovo je jedna od najvažnijih metoda kontrole kvalitete za odstupanja .

PENETRANTSKA ISPITIVANJA (PT): Pregledava površinske nedostatke .

Ispitivanje magnetskih čestica (MT): Nije primjenjivo na aluminijske legure (ne-magnetske) .

Ispitivanje vrtložnih struja (ET): Otkriva površinske i površinske nedostatke .

Radiografsko testiranje (RT): Koristi se za otkrivanje unutarnjih makroskopskih oštećenja, pogodnih za kritična područja .

Mikrostrukturna analiza: Veličina zrna, protok zrna, morfologija i raspodjela taloga, stupanj rekristalizacije itd. .

Inspekcija dimenzionalne i površinske kvalitete: Precizna mjerenja pomoću koordinatnih mjernih strojeva (CMM), mjerača, profilometara itd. .

Standardi i potvrde:

U skladu je s ASTM B247 (opća specifikacija za aluminijske legure), SAE AMS standardi (Aerospace), ISO, EN, GB/T i druge nacionalne i industrijske standarde .

EN 10204 Tip 3 . 1 ili 3.2 Izvješća o ispitivanju materijala mogu se osigurati.

Certifikati sustava upravljanja kvalitetom: ISO 9001, AS9100 (zrakoplov) .

Aluminijska legura kovanih okruglih prstenova naširoko se koriste u brojnim zahtjevnim poljima zbog izvrsnih ukupnih performansi .

Glavna područja primjene:

Zrakoplovstvo: Komaza motora zrakoplova, prstenovi ventilatora s turbinom, čvorišta za slijetanje, raketne i raketne strukturne prstenove, satelitski priključni prstenovi itd. . Izuzetno visoki zahtjevi za omjerom snage i težine, performansama umora i pouzdanosti .

Obrana i vojska: Utrke ležaja u tenkovima, artiljerijske nosače, prstenovi s vojničkim vozilima, strukturni prstenovi raketnog tijela itd. .

Željeznički tranzit: Kotačići s velikim brzinama, kočni diskovi, komponente močvare, povezivanje prstenova itd. .

Automobilska industrija: Automotivni kotači visokih performansi, komponente sustava ovjesa, dijelovi motora itd. .

Morski i offshore inženjering: Strukturne komponente brodskih trupa, čvorišta propelera, Offshore platforma za povezivanje prstenova, komponente opreme za istraživanje dubokog mora itd. . (posebno 5xxx serija) .

Kriogeni inženjering: Ključne prstenaste strukture za spremnike i nosače ukapljenog prirodnog plina (LNG), komponente tekućeg kisika/spremnika vodika, itd. . (posebno 5xxx serija) .

Energetska industrija: Prirubnice vjetroagregata, kritične komponente prstena nuklearne elektrane, glave i prirubnice za tlačne posude itd. .

Opća strojeva: Velike utrke ležaja, praznine zupčanika, tijela hidrauličkih cilindra, prirubnice itd. .

Prednosti dizajna:

Omjer visoke snage i težine: Omogućuje lagane strukture, smanjujući potrošnju energije .

Izvrsna performanse umora: Kovani protok zrna učinkovito poboljšava život umora, pogodan za komponente podvrgnute cikličkom opterećenju .

Velika žilavost i žilavost prijeloma: Poboljšava sigurnosnu maržu komponenti pod teškim uvjetima .

Gusta i ujednačena unutarnja mikrostruktura: Eliminira oštećenja lijevanja, osiguravajući visoku pouzdanost .

Dobra dimenzijska stabilnost: Smanjena izobličenja obrade nakon toplinske obrade i ublažavanja stresa .

Snažna sposobnost prilagodbe: Omogućuje odabir odgovarajuće legure, temperature toplinske obrade i dimenzionalnih tolerancija na temelju specifičnih zahtjeva za aplikacijom .

Ograničenja dizajna:

Koštati: Viši troškovi plijesni i troškovi obrade u usporedbi s lijevanjem i materijalima od lijevanja i pločama, posebno za velike i složene oblikovane činove .

Oblikovanje složenosti: Iako kovanje može proizvesti složene oblike, još uvijek postoje određena ograničenja u usporedbi s lijevanjem .

Performanse visoke temperature: Aluminijske legure uglavnom ne podnose visoke temperature dobro; OPREZ se savjetuje za dugoročnu upotrebu u okruženjima iznad 150 stupnjeva .

Loša zavarivost za neke legure: Kao što su 2xxx i 7xxx serija, koji zahtijevaju zahtjevne procese zavarivanja .

Ekonomska i održivost:

Trošak životnog ciklusa: Unatoč većim početnim troškovima, superiorni učinak (dugi životni vijek, nisko održavanje) mogu značajno smanjiti ukupne troškove životnog ciklusa .

Iskorištavanje materijala: U usporedbi s izravnom obradom iz velikih blokova materijala, kovanje je proces gotovo net-oblika, smanjujući materijalni otpad .

Ekološki prihvatljiv: Aluminijske legure su visoko reciklirajuće materijale, usklađujući se s principima održivog razvoja . Lagano također pridonosi smanjenoj potrošnji energije i emisijama ugljika .

Popularni tagovi: Aluminijska legura kova kova kovanog okruglog prstena, kineska aluminijska legura kova kova kovanih proizvođača okruglog prstena, dobavljača, tvornice