7050 Forant barra rodona d'alumini

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

(0/10)

clearall