
7050 Forant barra rodona d'alumini
Les barres rodones d’alumini forjades de 7050 de gran resistència tenen un paper important en diversos camps com ara aeroespacial, militar, fabricació d’automòbils i fabricació mecànica a causa del seu excel·lent rendiment de processament i àmplies àrees d’aplicació .
1. Procés de composició i fabricació
La barra rodona d’alumini forjat Forged és una aliatge d’alumini-zinc-zinc-zinc-zinc-magnesi-coure de gran resistència a la calor, la resistència a la fatiga i la resistència a l’estrès superior de la resistència a la corrosió (SCC) en components estructurals crítics Contorns, convertint-lo en una elecció ideal per a aplicacions industrials aeroespacials, militars i extremadament d’alt rendiment:
Elements d’aliatge primari:
Zinc (zn): 5.9-6.9% (element de reforç principal)
Magnesium (mg): 2.0-2.6% (funciona amb zinc per formar fases de reforç)
Coure (Cu): 2.0-2.6% (millora la resistència i la resistència a la corrosió de la tensió)
Zirconium (zr): 0.08-0.15% (refinador de gra, inhibeix la recristalització)
Material base:
Alumini (AL): equilibri
Impureses controlades:
Ferro (Fe): menys o igual al 0,15% màxim
Silici (SI): inferior o igual al 0,12% màx
Manganès (MN): menys o igual al 0,10% màxim
Titani (Ti): menys o igual al 0,06% de màx
Crom (CR): inferior o igual al 0,04% màxim
Altres elements: menys o igual al 0,05% cadascun, inferior o igual al 0,15% total
Procés de forja premium:
Preparació de fusió:
Alumini primari d’alta puresa (99,9% mínim)
Control precís dels elements d’aliatge amb una tolerància al 0,03%
Sistemes de filtració en diverses etapes (filtres d’escuma ceràmica, filtres de llit profund) per a una neteja ultra-alta
Desgasatge de buit o desgasificació SNIF avançada (hidrogen <0,08 ml/100g)
Confinament i control de recristalització de gra mitjançant aliatge Master AL-ZR
Tecnologia avançada de cola
Homogeneïtzació:
Homogeneïtzació en diverses etapes a 460-480 grau per a 24-48 hores
Control de temperatura estricte: ± 3 graus
Taxes de refrigeració lentes per assegurar una distribució uniforme d’elements d’aliatge i eliminar la macro-segregació
Preparació de Billet:
Condicionament superficial (escalfament o fresat)
Inspecció 100% ultrasònica (conforme a l'AMS 2630 Classe A1 o ASTM E2375 Nivell 2)
Preescalfar: 380-420 grau, amb un control de temperatura precís
Seqüència de forja:
Forging en diverses etapes, incloent-hi obert, caiguda tancada o forja radial
Temperatura de deformació: 350-400 grau (controlada precisament per sota de la temperatura de recristalització)
Capacitat de premsa hidràulica: 5, 000-50, 000 tones (segons la mida de la barra i la complexitat)
Disseny i control assistits per ordinador per optimitzar el flux de gra i les taxes de deformació
Ràtio de reducció mínima: 4: 1 a 6: 1, assegurant una estructura interna densa i uniforme i eliminació de l'estructura de repartiment
Solució Tractament tèrmic:
475-485 grau per a 2-4 hores (dependent de diàmetre)
Uniformitat de temperatura: ± 3 graus
Transferència ràpida al medi d’aturada (<5 seconds)
Quenching:
Quench d'aigua calenta (60-80 grau) o el polímer Quench
Velocitat de refrigeració controlada per optimitzar la resistència a la corrosió
Alleujament de l'estrès (per a Tempes T7451/T74511):
Estirament controlat (1-3% de deformació plàstica) per reduir l'estrès residual
Envelliment artificial en dues etapes (per a Tempeus T7451/T74511):
Primera etapa: 120 graus per a 6-10 hores (formació de zones GP)
Segona etapa: 160 graus per a 8-16 hores (formació de fases η 'i η, millorant la resistència SCC)
Totes les etapes de producció estan subjectes a un control de qualitat estricta, proves no destructives i gestió de traçabilitat .
2. Propietats mecàniques de la barra rodona forjada 7050
|
Propietat |
T7451 |
T74511 |
T7651 |
T76511 |
Mètode de prova |
|
Força a la tracció definitiva |
500-550 mPa |
500-550 mPa |
520-570 mPa |
520-570 mPa |
Astm e8 |
|
Força de rendiment (0,2%) |
450-500 mPa |
450-500 mPa |
470-520 mPa |
470-520 mPa |
Astm e8 |
|
Allargament (2 polzades) |
8-12% |
8-12% |
7-10% |
7-10% |
Astm e8 |
|
Duresa (Brinell) |
150-165 HB |
150-165 HB |
160-175 HB |
160-175 HB |
Astm e10 |
|
Força de fatiga (5 × 10 ⁷ Cicles) |
170-200 mPa |
170-200 mPa |
180-210 mPa |
180-210 mPa |
ASTM E466 |
|
Força de cisalla |
280-320 mPa |
280-320 mPa |
300-340 mPa |
300-340 mPa |
ASTM B769 |
|
Duresa de fractura (K1c, típic) |
30-40 mPa√m |
30-40 mPa√m |
25-35 mPa√m |
25-35 mPa√m |
ASTM E399 |
Distribució de propietats:
Axial vs . Propietats radials:<5% variation in strength properties (forging provides excellent anisotropy)
Variació de la propietat interna entre barres de gran diàmetre: normalment menys del 5%
Variació de la duresa del nucli a la superfície:<5 HB
Balanç de resistència a la duresa: 7050 Aliatge ofereix una duresa de fractura superior en comparació amb 7075- T6 mantenint una gran resistència
Resistència a la fissura de la corrosió de la tensió: els temperaments T7451/T74511 proporcionen una resistència SCC molt alta, superior a les temperatures T6
3. Característiques microestructurals
Característiques microestructurals clau:
Estructura del gra:
Estructura mixta fina i uniforme de grans recristalitzats i allargats
Flux de gra alineat amb la forma de forja, orientat al llarg de la direcció de tensió, proporcionant excel·lents propietats mecàniques
Els dispersoides al₃zr formats per zirconi inhibeixen eficaçment el creixement i la recristalització del gra
Mida de gra astm 6-9 (45-16 μm)
Distribució de precipitats:
Fases η '(MGZN₂) i η (MGZN₂): formades a través de l'envelliment de dues etapes, proporcionant un enfortiment primari
El contingut de Cu i Mg en solució sòlida és fonamental per a la resistència SCC
Quantitat extremadament baixa i mida controlada dels compostos intermetàlics primaris com Al₂cumg, Alzncu, Al₂cu
Desenvolupament de textures:
El procés de forja controlat crea una textura específica, optimitzant la força, la duresa i la resistència SCC
Característiques especials:
La mida i la distribució dels precipitats del límit del gra (zones GP i η ') controlades amb precisió per maximitzar la resistència SCC
Zones optimitzades amb zinc a les fronteres del gra, reduint les rutes de corrosió anòdica
Alta neteja metal·lúrgica, minimitzant els defectes d’inclusió
4. Especificacions i toleràncies dimensionals
|
Paràmetre |
Rang estàndard |
Tolerància a la precisió |
Tolerància comercial |
Mètode de prova |
|
Diàmetre |
100-700 mm |
± 0,4 mm fins a 200 mm |
± 0,8 mm fins a 200 mm |
Micromètric/calibrador |
|
± 0,2% per sobre dels 200mm |
± 0,4% per sobre dels 200mm |
|||
|
Ovalitat |
N/A |
El 40% de la tolerància al diàmetre |
El 60% de la tolerància al diàmetre |
Micromètric/calibrador |
|
Llargada |
1000-6000 mm |
± 3mm |
± 6mm |
Mesura de cinta |
|
Rectitud |
N/A |
0,4 mm/m |
0,8 mm/m |
Recta/làser |
|
Rugositat superficial |
N/A |
1,6 μm ra max |
3,2 μm ra max |
Profilòmetre |
|
Retallar el quadre final |
N/A |
0,3 graus màxim |
0,6 graus màxim |
Protractor |
Formularis disponibles estàndard:
Barra rodona forjada: diàmetres de 100mm a 700mm
Servei de tall a mida personalitzada disponible
Toleràncies especials i acabats de superfície (e . g ., pelats, mòlts, precisions girats) disponibles a petició
Disponible en diverses temperatures de tractament tèrmic, com T7451, T74511, T7651, T76511
5. Designacions de temperament i opcions de tractament tèrmic
|
Codi de codi |
Descripció del procés |
Aplicacions òptimes |
Característiques clau |
|
T7451 |
Solució tractada + estirada per alleujament de l’estrès + envelliment artificial en dues etapes |
Excel·lent estrès Corrosió Resistència a la fissura amb una gran resistència |
Alta resistència, resistència SCC superior, estabilitat dimensional |
|
T74511 |
T 7451 + redreçat |
Apte per a seccions irregulars, baix estrès residual |
Similar al T7451, però per a formes complexes |
|
T7651 |
Solució tractada + estirada per alleujament de l’estrès + envelliment artificial en dues etapes |
Excel·lent resistència a la corrosió d’exfoliació amb alta resistència |
Resistència a la corrosió d’exfoliació d’alta resistència |
|
T76511 |
T 7651 + redreçat |
Apte per a seccions irregulars, baix estrès residual |
Similar al T7651, però per a formes complexes |
Guia de selecció de temperaments:
T7451/T74511: Elecció primària Quan el disseny requereix un equilibri de gran resistència i resistència a la corrosió d’estrès excepcional (SCC)
T7651/T76511: S'utilitza quan el disseny requereix una força lleugerament més elevada i una resistència específica a la corrosió d'exfoliació
El procés de forja proporciona propietats més uniformes en totes les direccions i menor estrès residual, fent -lo més adequat per a components estructurals crítics
6. Característiques de mecanitzat i fabricació
|
Operació |
Material d'eina |
Paràmetres recomanats |
Comentaris |
|
Gir |
Carbide, PCD |
Vc =150-450 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev |
Mecanatge d’alta velocitat per a un excel·lent acabat superficial, atenció a l’evacuació del xip |
|
Perforació |
Carbur i llauna recobert |
Vc =60-150 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev |
Recomanats per a refrigeració recomanats, bons per a forats profunds |
|
Fresar |
Carbide, HSS |
Vc =200-700 m/min, fz =0.08-0.2 mm |
Eines d’angle de rastell elevades positives, gran profunditat de tall, alimentació alta |
|
Córrer |
HSS-E-PM, TICN recobert |
Vc =10-25 m/min |
Lubricació adequada per a una bona qualitat del fil |
|
Descarar |
Carbide, HSS |
Vc =40-100 m/min, f =0.15-0.4 mm/rev |
Tolerància H7 assolible |
|
Serratge |
Fulla de punta de carbur |
Vc =600-1500 m/min |
Apte per a un tall de precisió de barres de gran diàmetre |
Guia de fabricació:
Classificació de la maquinària: 50% (1100 alumini=100%), més difícil que 6061, més fàcil que 7075
Formació de xip: tendeix a formar xips fins i trencats, però els xips poden acumular -se, requerint una bona evacuació del xip
Refrigerant: líquid de tall soluble en aigua (10-15% de concentració), refrigeració de cabal elevat; També es poden utilitzar líquids de tall a base d’oli
Desgast de l'eina: més elevat, recomaneu PCD o eines de carbur recobertes
Weldabilitat: no es recomana mètodes de soldadura convencionals, limitats a aplicacions especials (e . g ., soldadura de agitació de fricció), pèrdua de força important després de la soldadura
Funcionament en fred: mala formabilitat, no adequada per a la flexió, la estampació, etc. .
Treball en calent: la forja s’ha de realitzar sota la temperatura i les taxes de tensió estrictament controlades
Tractament superficial: es pot anoditzar (recomanat anoditzador sulfúric), però pot presentar una tonalitat groguenca a causa d’un contingut més elevat de coure
Cracking de corrosió de tensió: els temperaments T7451/T74511 ofereixen una resistència SCC molt elevada, que és el seu avantatge principal
7. Sistemes de resistència i resistència a la corrosió
|
Tipus d’entorn |
Qualificació de resistència |
Mètode de protecció |
Rendiment esperat |
|
Atmosfera industrial |
Bona |
Anoditzant + segellat |
10-15 anys |
|
Ambient marí |
Bona |
Anoditzant + segellat/pintura |
5-10 anys |
|
Immersió en aigües de mar |
Just |
Sistema de recobriment estricte o revestiment |
Depèn de la qualitat i el manteniment del recobriment |
|
Alta humitat |
Bona |
Anoditzant + segellat |
10-15 anys |
|
Corrosió d’estrès |
Excel·lent (temperaments T74/T76) |
No cal protecció addicional |
Susceptibilitat extremadament baixa, superior a 7075- t6 |
|
Exfoliació |
Excel·lent (temperament T76) |
No cal protecció addicional |
Susceptibilitat extremadament baixa |
|
Corrosió galvànica |
Bona |
Aïllament adequat |
Disseny acurat amb metalls diferents |
Opcions de protecció superficial:
Anoditzant:
Tipus II (sulfúric): 10-25 μm de gruix, millora el desgast i la resistència a la corrosió, es pot tenyir
Tipus III (dur): 25-75 μm de gruix, per a aplicacions de desgast alt
Recobriments de conversió:
Recobriments de conversió de cromats (MIL-DTL -5541): base excel·lent per a pintures o adhesius, proporciona protecció contra la corrosió
Alternatives sense crom: compatible amb el medi ambient
Sistemes de pintura:
Epoxy Primer + Poliuretà Topcoat: proporciona una protecció excel·lent a llarg termini, adequada per a entorns aeroespacials
Revestiment:
En ambients corrosius extrems, es pot considerar que es pot considerar el revestiment amb alumini pur o capes d’aliatge resistents a la corrosió
8. Propietats físiques per al disseny d'enginyeria
|
Propietat |
Valorar |
Consideració del disseny |
|
Densitat |
2,80 g/cm³ |
Càlcul de pes i optimització estructural |
|
Gamma de fusió |
482-635 grau |
Finestra de tractament tèrmic i limitacions de soldadura |
|
Conductivitat tèrmica |
150 W/m·K |
Gestió tèrmica, disseny de transferència de calor |
|
Conductivitat elèctrica |
37-39% IACS |
Conductivitat elèctrica en aplicacions elèctriques |
|
Calor específica |
860 j/kg · k |
Càlculs de massa tèrmica i capacitat de calor |
|
Expansió tèrmica (CTE) |
23.6 ×10⁻⁶/K |
Canvis dimensionals a causa de les variacions de temperatura |
|
Mòdul de Young |
71,0 GPA |
Càlculs de desviació i rigidesa |
|
Ràtio de Poisson |
0.33 |
Paràmetre d’anàlisi estructural |
|
Capacitat d’amortiment |
Mig-baix |
Control de vibració i soroll |
Consideracions de disseny:
Range de temperatura de funcionament: -60 grau a +100 grau (la força es degrada significativament per sobre d'aquest)
Rendiment criogènic: lleuger augment de la força a temperatures baixes, la duresa continua sent bona
Propietats magnètiques: no magnètiques
Reciclabilitat: material reciclable d’alt valor
Estabilitat dimensional: Excel·lent en els temperaments T7451/T74511, adequats per al mecanitzat de precisió
Ràtio de força a pes: entre els més alts per als aliatges d'alumini, ideals per a materials aeroespacials
9. Assegurança de qualitat i proves
Procediments de prova estàndard:
Composició química:
Espectroscòpia d’emissions òptiques
Fusió inerta de gas (contingut d’hidrogen)
Verificació de tots els elements d’aliatge i contingut d’impuresa ultra-baixa
Prova mecànica:
Prova de tracció (longitudinal, transversal, transversal curt)
Prova de duresa (Brinell, múltiples ubicacions)
Prova de duresa de fractura (K1c, per ASTM E399)
Prova de fatiga (segons cal, e . g ., fatiga de feix giratòria)
Prova de cracking de corrosió de tensió (SCC, per ASTM G44, G47)
Prova no destructiva:
Inspecció ultrasònica (100% volumètrica, segons AMS 2630 Classe A1, AMS-STD -2154 o ASTM E2375 Nivell 2)
Prova de corrent eddy (defectes de superfície i de superfície propera)
Inspecció penetrant (defectes superficials)
Prova radiogràfica (defectes macroscòpics interns)
Anàlisi microestructural:
Determinació de la mida del gra
Verificació del patró de flux de gra
Precipitar l'avaluació (TEM/SEM)
Avaluació del grau de recristalització
Inspecció dimensional:
Verificació CMM (màquina de mesura de coordenades)
Diàmetre, longitud, rectitud, ovalitat, etc .
Certificacions estàndard:
Mill Informe de prova (EN 10204 3.1 o 3.2)
Certificació d’anàlisi química
Certificació de propietats mecàniques
Certificació de tractament tèrmic/forjador
Certificació de proves no destructives
Conformitat amb AMS 4106 (Forgings), AMS 4107 (Bar), ASTM B247 (Forgings) i altres estàndards aeroespacials
Certificació del sistema de gestió de qualitat AS9100 o ISO 9001
10. Aplicacions i consideracions de disseny
Aplicacions primàries:
Estructures aeroespacials:
Marcs de fuselatge, escales de les ales, cordes
Components de l’engranatge d’aterratge
Connectors i fixadors d’avions
Components del piló del motor
Militar i Defensa:
Components estructurals d’avions militars
Estructures de míssils i coets
Peces de càrrega crítica per a vehicles blindats
Maquinària d’alt rendiment:
Components d'equips de prova d'alta precisió
Parts de cotxe de carreres crítiques
Motlles i components de matrius (en casos específics)
Disseny avantatges:
Força ultra alta i excel·lent proporció de força a pes
Resistència de cracking de corrosió de tensió superior (SCC) (sobretot en el temperament T7451)
Bona resistència a la fractura, millor que 7075- t6
El procés de forja optimitza el flux de gra, millorant la resistència a la fatiga i l’anisotropia
Estrès residual de baixada inferior (mitjançant el tractament de socors per a l'estrès)
Excel·lent estabilitat dimensional, adequada per al mecanitzat de precisió
No magnètic
Limitacions de disseny:
Elevat cost, utilitzat principalment per a aplicacions aeroespacials crítiques
Mala soldabilitat, soldadura convencional no recomanada
Formabilitat extremadament pobra, no adequada per treballar en fred
Mala resistència a la calor, el rendiment es degrada ràpidament a temperatures elevades
Requisits de processament i tractament tèrmic extremadament exigents, necessitant equips especialitzats i control estricte
Resistència a la corrosió moderada, normalment requereix protecció d’anodització o recobriment
Consideracions econòmiques:
Un aliatge inicial d’alt rendiment, el cost inicial és significativament superior als aliatges d’alumini de propòsit general
Els processos de fabricació i inspecció complexos s’afegeixen als costos de producció
Malgrat l’elevat cost, el seu rendiment superior és insubstituïble en aplicacions crítiques
Aspectes de sostenibilitat:
Material reciclable d’alt valor, contribuint a l’economia circular
El disseny lleuger en aeroespacial contribueix a reduir el consum de combustible i les emissions de carboni
Els processos de producció estan sota una estricta regulació ambiental
Guia de selecció de materials:
Trieu 7050 quan el disseny requereixi un equilibri de la màxima resistència, una excel·lent duresa de la fractura, resistència a la fatiga i resistència a la corrosió de l’estrès superior, i el cost no és el factor limitant principal
Particularment adequat per a components que porten la pressió, els equips de desembarcament, les escales de les ales i altres estructures aeroespacials crítiques
Trieu el temperament T7651 quan es necessita una força lleugerament més alta i es requereix una resistència específica a la corrosió d’exfoliació
No és adequat per a aplicacions que requereixen soldadura o formació de fred complex
Etiquetes populars: 7050 Forging Alumini Round Bar, Xina 7050 Fabracions de barres rodones d'alumini, proveïdors, fàbrica, fàbrica
Enviar la consulta







