
7075 Disc forjat d'alumini d'alumini
El pastís de forja d'alumini 7075 té un paper important en diversos camps com ara aeroespacial, fabricació d'automòbils i processament de motlles a causa de les seves excel·lents característiques de gran resistència, alta duresa, bona duresa i resistència a la corrosió .
1. Procés de composició i fabricació
7075 Els discos forjats d’alumini d’alumini representen el pinacle dels components d’alumini de grau aeroespacial, que ofereixen força excepcional, resistència a la fatiga i distribució d’estrès per a aplicacions rotatives i estructurals crítiques:
Elements d’aliatge primari:
Zinc (zn): 5.1-6.1% (element de reforç principal)
Magnesi (mg): 2.1-2.9% (millora l'enduriment de les precipitacions)
Coure (Cu): 1.2-2.0% (millora la força i la resistència a l'estrès)
Crom (cr): 0.18-0.28% (resistència a la corrosió i control de l'estructura del gra)
Material base:
Alumini (Al): superior o igual al 87,1% (saldo)
Impureses controlades:
Ferro (Fe): menys o igual al 0,50% màxim
Silici (SI): menys o igual al 0,40% màxim
Manganès (MN): menys o igual al 0,30% màxim
Titani (Ti): menys o igual al 0,20% 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 (99,7% mínim)
Addicions d'elements d'aliatge precisos amb una tolerància al 0,1%
Filtració avançada mitjançant filtres d’escuma ceràmica (30-40 ppi)
Tractament de desgast SNIF (hidrogen <0,10 ml/100g)
Perfeccionament de gra amb aliatge mestre al-b
Colada directa (DC) semi-contínues
Homogeneïtzació:
460-480 grau per a 24-36 hores
Control de temperatura uniforme: ± 5 graus
Velocitat de refrigeració controlada: 15-25 grau /hora
Dissolució d’intermetàlics gruixuts
Eliminació de microsegregació
Preparació de Billet:
Condicionament superficial (escalfament)
Inspecció ultrasònica (100% volumètrica)
Preescalfar: 380-400 grau per a la temperatura uniforme
Seqüència de forja:
Open-Die preformant: 380-410 grau
Funció d'acabat de caiguda de tancament: 360-390 grau
Capacitat de premsa hidràulica: 2, 000-10, 000 tones
Velocitat i pressió de memòria RAM controlada per ordinador
Funció en diverses etapes per al flux de gra òptim
Ràtio de reducció mínima: 3: 1
Solució Tractament tèrmic:
465-485 grau per a 1-4 hores (dependent de gruix)
Uniformitat de temperatura: ± 3 graus
Transferència ràpida al medi d’aturada (<10 seconds)
Quenching:
Quencant de l'aigua millorat per polímer
Agitació controlada per refredar uniforme
Velocitat de refrigeració mínima: 100 graus /seg a la superfície
Alleujament de l’estrès:
Estirament controlat (1-3% Deformació de plàstic)
Alternativament, alleujament de la tensió compressiva
Envelliment artificial (T6/T73 Temps):
T6: 120 graus durant 24 hores
T73: envelliment de dues etapes (107 graus per a 6-8 hores, seguit de 163-177 graus per a 24-30 hores)
Uniformitat de temperatura: ± 3 graus
Processament final:
Mecanatge de precisió a una forma gairebé net
Tractament superficial
Proves no destructives
Verificació dimensional
Traceabilitat del procés complet amb control de qualitat informatitzat a totes les etapes .
2. Propietats mecàniques de 7075 discos forjats
|
Propietat |
T6 Temper |
T73 Temper |
T7351 Temper |
Mètode de prova |
|
Força a la tracció definitiva |
570-595 mPa |
505-545 mPa |
510-550 mPa |
Astm e8 |
|
Força de rendiment (0,2%) |
495-525 mPa |
425-470 mPa |
435-480 mPa |
Astm e8 |
|
Allargament (2 polzades) |
8-12% |
10-14% |
10-14% |
Astm e8 |
|
Duresa (Brinell) |
150-165 HB |
140-155 HB |
140-155 HB |
Astm e10 |
|
Duresa de fractura (K1C) |
24-29 mPa√m |
31-37 mPa√m |
29-35 mPa√m |
ASTM E399 |
|
Força de fatiga (10 ⁷ Cicles) |
160-190 mPa |
145-170 mPa |
150-175 mPa |
ASTM E466 |
|
Força de cisalla |
330-350 mPa |
290-315 mPa |
295-325 mPa |
ASTM B769 |
|
Força de rendiment compressiu |
520-550 mPa |
455-495 mPa |
465-505 mPa |
Astm e9 |
|
Mòdul d’elasticitat |
71,7 GPA |
71,7 GPA |
71,7 GPA |
Astm e111 |
Distribució de propietats:
Radial vs . tangencial:<5% variation in strength properties
Variació de superfície a centre:<8% for discs up to 150mm thickness
Propietats mínimes garantides en totes les orientacions crítiques
Isotropia superior en comparació amb la placa enrotllada o la barra extruïda
Stress corrosion cracking resistance (T73): >Estrès llindar de 200 MPa
3. Característiques microestructurals
Característiques microestructurals clau:
Estructura del gra:
Grains recristalitzats fins i equiaxats
Mida de gra astm 6-8 (45-22 μm)
Distribució uniforme de gra a la secció
Patró de flux de gra controlat després dels contorns de forja
Distribució de precipitats:
MGZN₂ (η/η ') Enforteix els precipitats: 5-15 nm
Cumgal₂ (fase s) precipita: distribuït uniformement
Al₇cu₂fe Intermetàlics: mida i distribució controlades
Al₁₂mg₂cr dispersoids: 50-200 nm per al control de recristalització
Desenvolupament de textures:
Textura equilibrada amb direccionalitat minimitzada
Textura de fibra induïda per forja optimitzada per a propietats isotròpiques
Textura especial de fibra a mida per a una gran resistència a la fatiga
Característiques especials:
Zones mínimes sense precipitats (PFZ) als límits del gra
Distribució controlada d’intermetàlics gruixuts
Distribució dispersoide fina per al control de recristalització
Distribució de caràcters del límit de gra optimitzat
4. Especificacions i toleràncies dimensionals
|
Paràmetre |
Rang estàndard |
Tolerància a la precisió |
Tolerància comercial |
Mètode de prova |
|
Diàmetre |
50-1500 mm |
± 0,5 mm fins a 150 mm |
± 1,0 mm fins a 150 mm |
Cmm |
|
± 0,3% per sobre dels 150 mm |
± 0,6% per sobre dels 150 mm |
|||
|
Gruix |
15-300 mm |
± 0,5 mm fins a 50 mm |
± 1,0 mm fins a 50 mm |
Micromètric |
|
± 1,0% per sobre dels 50mm |
± 1,5% per sobre dels 50mm |
|||
|
La plana |
N/A |
0,5 mm/m |
1,0 mm/m |
Malta el calibre |
|
Rugositat superficial |
N/A |
3,2 μm ra max |
6,3 μm ra max |
Profilòmetre |
|
Paral·lelisme |
N/A |
0,5 mm |
1.0mm |
Cmm |
|
Concentricitat |
N/A |
0,5 mm |
1.0mm |
Cmm |
|
Diàmetre del cercle de cargol |
Tal com s'especifica |
± 0,2 mm |
± 0,5 mm |
Cmm |
Formularis disponibles estàndard:
Diàmetres: de 50mm a 1500mm
Gruix: de 15 mm a 300mm
Variacions del perfil: planes, esglaonades, contornejades
Condicions de superfície: com-forja, mecanitzada, tractada de calor
Capacitats de forma gairebé net per a un mecanitzat reduït
Forgings personalitzats amb funcions integrals (caps, llagcs, etc .)
5. Designacions de temperament i opcions de tractament tèrmic
|
Codi de codi |
Descripció del procés |
Aplicacions òptimes |
Característiques clau |
|
T6 |
Solució tractada de calor i envellida artificialment |
Aplicacions de gran resistència |
La màxima força i la duresa |
|
T651 |
T 6 + Estrès alleujat per estirar |
Components estructurals crítics |
Distribució de l'estrès millorada |
|
T73 |
Solució Heat tractat i sobreeixit |
Aplicacions crítiques de la corrosió d’estrès |
Resistència SCC superior amb força reduïda |
|
T7351 |
T 73 + Estrès alleujat per estirar |
Components aeroespacials crítics |
Excel·lent equilibri de propietats |
|
T76 |
Tractament modificat de sobreeiximent |
Requisits de la propietat equilibrada |
Compromís entre T6 i T73 |
Guia de selecció de temperaments:
T6/T651: Requisits màxims de resistència i resistència a la fatiga
T73/T7351: Aplicacions crítiques a la corrosió d’estrès
T76: Propietats equilibrades per a aplicacions aeroespacials generals
6. Característiques de mecanitzat i fabricació
|
Operació |
Material d'eina |
Paràmetres recomanats |
Comentaris |
|
Gir |
Carbide, PCD |
Vc =150-300 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev |
Eines nítides essencials |
|
Cara de fresat |
Carbide, PCD |
Vc =200-400 m/min, fz =0.1-0.2 mm/doot |
Angles de rastell alts positius |
|
Perforació |
Carbur, Tialn recobert |
Vc =80-120 m/min, f =0.15-0.30 mm/rev |
Es preferien els simulacres refrigerats |
|
Córrer |
HSS-E-PM, TICN recobert |
Vc =15-25 m/min |
Forma taps per a fils crítics |
|
Descarar |
Carbide, PCD |
Vc =60-90 m/min, f =0.2-0.4 mm/rev |
Tolerància H7 assolible |
|
Avorrida |
Carbide, PCD |
Vc =200-300 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev |
Barres avorrides equilibrades per al control de les vibracions |
Guia de fabricació:
Classificació de maquinària: 70% (1100 alumini {{2}%)
Acabat de superfície: bo (ra 0.8-3.2 μm assolible)
Formació de xip: xips curts a mitjans amb eines adequades
Refrigerant: emulsió soluble en aigua (8-10% de concentració)
Desgast de l'eina: moderat amb paràmetres adequats
Forces de tall: superiors a altres aliatges d'alumini
Velocitat d’eliminació de materials: fins a 2000 cm³/min possible amb configuracions robustes
Control de l'estrès residual: crític per als components aeroespacials
Mecanatge de paret fina: enfocament minuciós per minimitzar la distorsió
Generació de calor: monitoritza per evitar el sobreescalfament localitzat
7. Sistemes de resistència i resistència a la corrosió
|
Tipus d’entorn |
Qualificació de resistència |
Mètode de protecció |
Rendiment esperat |
|
Atmosfera industrial |
Just |
Anoditzant + pintura |
3-5 anys amb manteniment |
|
Entorn marí |
Pobre |
Anoditzant + cromat + pintura |
2-3 anys amb manteniment |
|
Alta humitat |
Just |
Anoditzant tipus II |
1-2 anys sense protecció addicional |
|
Corrosió d’estrès |
Pobre a T6, bo en t73 |
Selecció adequada del temperament |
Aplicació específica |
|
Exfoliació |
Pobre a T6, bo en t73 |
Selecció de temperament adequada + protecció |
Crític per a les aplicacions marines |
|
Corrosió galvànica |
Pobre amb acers de carboni |
Aïllament o protecció de sacrificis |
Requereix un disseny acurat |
Opcions de protecció superficial:
Anoditzant:
Tipus I (cromic): 2-8 μm (grau aeroespacial)
Tipus II (sulfúric): 10-25 μm (propòsit general)
Tipus III (dur): 25-75 μm (resistència al desgast)
Opcions de segellat: aigua calenta, dicromat, acetat de níquel
Recobriments de conversió:
Cromat per mil-dtl -5541 classe 1a
Alternatives no de crom per al compliment del medi ambient
Sistemes de pintura:
Primer epoxi + capa de poliuretà
Sistemes qualificats aeroespacials per especificacions OEM
Protecció avançada:
Pretractaments de sol-gel
Oxidació electrolítica de plasma
Recobriment d'alumini de la deposició de vapor d'ions (IVD)
8. Propietats físiques per al disseny d'enginyeria
|
Propietat |
Valorar |
Consideració del disseny |
|
Densitat |
2,81 g/cm³ |
Càlcul de pes per a components giratoris |
|
Gamma de fusió |
477-635 grau |
Limitacions del tractament tèrmic |
|
Conductivitat tèrmica |
130-150 W/m·K |
Anàlisi de gradients tèrmics |
|
Conductivitat elèctrica |
33-40% IACS |
Disseny d'aplicacions elèctriques |
|
Calor específica |
860 j/kg · k |
Càlculs de massa tèrmica |
|
Expansió tèrmica (CTE) |
23.4 ×10⁻⁶/K |
Anàlisi de l'estrès tèrmic |
|
Mòdul de Young |
71,7 GPA |
Càlculs de desviació i rigidesa |
|
Ràtio de Poisson |
0.33 |
Paràmetre d’anàlisi estructural |
|
Capacitat d’amortiment |
Baix |
Anàlisi de vibracions per a components rotatius |
Consideracions de disseny:
Range de temperatura de funcionament: -60 grau a +120 grau
Retenció de propietats: excel·lent per sota de 100 graus, degradació gradual anterior
Relaxació de l’estrès: mínim per sota dels 100 graus
Vida de fatiga: superior a causa de la microestructura forjada
Sensibilitat de Notch: moderat (millorat en el temperament T73)
Rendiment criogènic: bona retenció de força a temperatures baixes
Requisits de prova de spin: normalment 115-120% de velocitat màxima de disseny
9. Assegurança de qualitat i proves
Procediments de prova estàndard:
Composició química:
Espectroscòpia d’emissions òptiques
Anàlisi de fluorescència de raigs X
Verificació de tots els elements i impureses principals
Prova mecànica:
Prova de tracció (indicacions radials, tangencials i axials)
Prova de duresa (Brinell, múltiples ubicacions)
Prova d’impacte (quan sigui necessari)
Prova de fatiga (per a aplicacions crítiques)
Prova no destructiva:
Inspecció ultrasònica (100% volumètrica)
Inspecció penetrant (superfície 100%)
Prova de corrent de Eddy (superfície i gairebé superfície)
Proves radiogràfiques (quan sigui necessari)
Anàlisi microestructural:
Determinació de la mida del gra
Avaluació de partícules intermetàliques
Precipitar la distribució
Verificació del patró de flux de fibra
Inspecció dimensional:
Verificació CMM (màquina de mesura de coordenades)
Dimensionament i tolerància geomètrica (GD & T)
Mesures de desbordament i plana
Verificació del perfil per a discos contornejats
Certificacions estàndard:
Informe de prova de material (en 10204 3.1)
Certificació d’anàlisi química
Certificació de propietats mecàniques
Certificació de tractament tèrmic
Certificació de proves no destructives
Traçable als estàndards aeroespacials (AMS, ASTM, etc .)
10. Aplicacions i consideracions de disseny
Aplicacions primàries:
Components aeroespacials:
Components de l’engranatge d’avions d’avions
Discos de turbines aero-motors i discos de ventiladors
Accessoris i claudàtors estructurals
Marcs estructurals d’avions i accessoris de spar
Aplicacions de defensa:
Components de míssils
Elements estructurals crítics per als sistemes d’armes
Components de transmissió de vehicles blindats
Parts d’estrès alt per a equips tàctics
Automoció d’alt rendiment:
Hubs de rodes de carreres i components de tracció de tracció
Components del sistema de suspensió crítica
Barrets de disc de fre
Bases de fixació de grau aeroespacial
Equipament industrial:
Acoblaments de gran estrès per a maquinària pesada
Impulsors de compressor
Parts d’alta pressió per a bombes i vàlvules
Fixacions d’equips de prova
Disseny avantatges:
Ràtio excepcional de força a pes
Vida de fatiga superior i tolerància als danys
El flux de gra i la microestructura optimitzats des del procés de forja
Alta fiabilitat i coherència
Bona maquinària
Excel·lent estabilitat dimensional
Rendiment fiable en aplicacions d’estrès d’alta estrès
Base de dades de materials extensos per al disseny d’enginyeria
Personalitzable a requisits específics
Limitacions de disseny:
Cost relativament més elevat
Resistència a la corrosió relativament més pobra en el temperament T6
No és adequat per a aplicacions de soldadura
Sensibilitat més elevada a les osques i defectes de la superfície
Formabilitat limitada
No es recomana per a un ús prolongat per sobre dels 120 graus
Requereix equips especialitzats de forja i tractament tèrmic
Temps de plom de fabricació més llargs
Etiquetes populars: 7075 Aliatge d'alumini Forged Disc, Xina 7075 Aliatge d'alumini Fabricants de discos, proveïdors, fàbrica, fàbrica, fàbrica
Enviar la consulta








