
5052 Anell forjat d'alumini de gran diàmetre
5052 Anell de forja d’alumini d’alumini de gran diàmetre és un producte d’aliatge d’alumini d’alt rendiment .
1. Procés de composició i fabricació
L’anell forjat d’alumini d’alumini de gran diàmetre 5052 és un aliatge d’alumini-magnesi de magnesi de gran nivell moderat, que no es pot tractar, la formabilitat superior, una bona soldabilitat i una força moderada ., tot i que la seva força és inferior a la de 5083 aloia, 5052 ofereix una formació de refredat millor i una major fatiga Força/Límit de resistència . mitjançant la forja precisa, particularment per a anells de gran diàmetre, la seva microestructura interna s’optimitza, amb un flux de gra alineat al llarg de la geometria de l’anell, cosa que fa d’aquest material una elecció ideal per a aplicacions que requereixen una gran resistència a la corrosió, formabilitat, soldabilitat, força moderada i rendiment en components estructurals grans tancs .
Elements d’aliatge primari:
Magnesi (mg): 2.2-2.8% (element de reforç principal, proporciona força i bona soldabilitat)
Crom (cr): 0.15-0.35% (inhibeix la recristalització, millora la resistència a la corrosió de l'estrès, refina el gra)
Material base:
Alumini (AL): equilibri
Impureses controlades:
Ferro (Fe): 0,40% màx
Silici (SI): 0,25% màxim
Coure (CU): 0,10% màxim
Manganès (MN): 0,10% màxim
Zinc (Zn): 0,10% màxim
Altres elements: 0,05% màxim cadascun, 0,15% màxim total
Procés de forja premium (per a anells de gran diàmetre): La producció de 5052 anells forjats d’alumini d’alumini de gran diàmetre, malgrat la seva força relativament inferior, exigeix de manera similar un control precís sobre el procés de forja per assegurar la qualitat interna, el flux de gra i l’estabilitat dimensional:
Preparació de fusió:
Alumini primari d’alta puresa (99,7% mínim)
Control precís del contingut d’elements d’aliatge, especialment el magnesi i el crom, amb una tolerància de ± 0,03%
Tractaments avançats de filtració i desgast (e . g ., escapatge inert de gas, SNIF, desgasificació de buit) Garantir una neteja de fosa ultra-alta, minimitzant les inclusions
Refinament del gra (normalment amb aliatge mestre al-b) per obtenir una estructura uniforme i tallada en forma
Sistemes de colada Direct-Chill (DC) especialment dissenyats per produir lingots de mida gran amb alta qualitat interna .
Homogeneïtzació:
Homogeneïtzació en diverses etapes a 400-430 grau per a 10-24 hores (segons la mida del lingot)
Control de temperatura uniforme: ± 3 graus, assegurant la distribució uniforme dels elements d’aliatge, l’eliminació de la macro-segregació i la ductilitat millorada .
Preparació de Billet:
Condicionament de la superfície (escalpeig o fresat) Per eliminar els defectes de la superfície .
Inspecció 100% ultrasònica per assegurar la seva impecabilitat interna (conformant -se amb AMS 2630 Classe A1 o ASTM E2375 Nivell 2) .
Preescalfar: 350-380 grau, amb un control de temperatura precís per assegurar la ductilitat abans de la deformació .
Seqüència de forja (Forgings de l'anell de gran diàmetre):
Molest: múltiples passos molestos de grans lingots a 350-380 graus per desglossar l'estructura de la CAST i formar una preforma de crep o en forma de disc .
Piercing: Creació d’un forat central en grans premses hidràuliques mitjançant matrius o mandreus, formant gradualment el forat anular i comprimint la paret de l’anell, perfeccionant encara més grans .
Enrotllament de l'anell: El procés de rodatge d'anells crítics en màquines de rodatge d'anell de gran diàmetre . a través de la reducció axial i radial, el flux de gra és molt alineat circumferencialment al llarg de l'anell, eliminant els buits interns i la porositat, millorant la densitat i les propietats circumferencials {{1}. Defectes .
Temperatura de forja: 320-370 grau (controlada amb precisió) per evitar un creixement excessiu de gra i esquerdat .
Pressió de forja: milers a desenes de milers de tones amb grans premses hidràuliques i màquines de rodatge d’anells per assegurar una deformació suficient de grans billetes .
Ràtio de reducció mínima: 3: 1 a 5: 1, assegurant una estructura interna densa i uniforme, eliminació completa de l'estructura com a CAST i la formació de flux de gra optimitzat .
Recobriment (opcional):
Si es requereix un processament addicional o si la sensibilitat a l’estrès residual és una preocupació, es pot realitzar un recuit (o temperament) després de forjar la duresa i millorar la ductilitat .
Tractaments posteriors d’enduriment i estabilització del treball (per formar els temperaments h):
H32: la soca es va endurir fins a un quart de temperament dur, aconseguit mitjançant el treball fred controlat .
H34: la soca es va endurir fins a un temperament mig dur, una duresa més alta que h 32.
H321: temperament H32 estabilitzat, proporcionant una excel·lent resistència a la corrosió de l'estrès (tot i que el 5052 té una susceptibilitat de SCC baixa) .
H112: aplanat només després de forjar, conservant la condició forjada, adequada per a un processament posterior abans de mecanitzar .
Totes les etapes de producció estan subjectes a un control de qualitat estricta, proves no destructives i gestió de traçabilitat, especialment per al control intern de qualitat dels anells de diàmetre gran .
2. Propietats mecàniques de 5052 Anell forjat de gran diàmetre
|
Propietat |
H112 |
H32 |
H34 |
O |
Mètode de prova |
|
Força a la tracció definitiva |
205-240 mPa |
215-255 mPa |
230-270 mPa |
170-205 mPa |
Astm e8 |
|
Força de rendiment (0,2%) |
80-120 mPa |
145-185 mPa |
170-210 mPa |
60-90 mPa |
Astm e8 |
|
Allargament (2 polzades) |
16-25% |
10-18% |
8-15% |
20-28% |
Astm e8 |
|
Duresa (Brinell) |
50-65 HB |
65-75 HB |
70-80 HB |
40-50 HB |
Astm e10 |
|
Força de fatiga (5 × 10 ⁸ Cicles) |
100-130 mPa |
110-140 mPa |
120-150 mPa |
70-100 mPa |
ASTM E466 |
|
Força de cisalla |
120-150 mPa |
130-160 mPa |
140-170 mPa |
100-130 mPa |
ASTM B769 |
Distribució de propietats:
Radial vs . Properties tangencials: anells forjats de gran diàmetre, a través del rodatge d’anells, tenen un flux de gra molt alineat circumferencialment al llarg de l’anell, proporcionant una excel·lent resistència tangencial, resistència a la fatiga i la duresa de la fractura . Les propietats radials i axials poden ser lleugerament més baixes, però la diferència es controla .}}}
Efecte de gruix de la paret sobre les propietats: La força de 5052 aliatge és relativament menys sensible al gruix de la paret, però en anells de paret de gran diàmetre de diàmetre, el procés de forja garanteix la uniformitat del nucli i les propietats de la superfície .
Variació de duresa de nucli a superfície: menys de 5 HB .
Estrès residual: H112 TEMPER conserva una mica de tensió residual per forjar . H321 El temperament redueix significativament l'estrès residual mitjançant el tractament d'estabilització i millora la resistència a la corrosió de l'estrès .
Rendiment de fatiga: el flux de gra optimitzat i la microestructura densa formada pel procés de forja milloren significativament la vida de fatiga del material i la resistència a la propagació de fissures de fatiga, que és particularment crítica en components estructurals grans .
3. Característiques microestructurals
Característiques microestructurals clau:
Estructura del gra:
Estructura mixta fina i uniforme de grans recristalitzats i grans allargats no recristalitzats alineats tangencialment .
Flux de gra molt igualat amb la geometria de l'anell, distribuïda uniformement tangencialment, maximitzant el rendiment del material .
Els dispersoids fins formats per crom (CR) inhibeixen eficaçment el creixement i la recristalització del gra, mantenint el refinament del gra .
ASTM Grain Mida 7-10 (32-11 μm), o grans més fins .
Distribució de precipitats:
MG₂al₃ Fase: Fina i uniformement dispersa, actuant com a fase de reforç principal, però amb una quantitat i tendència de precipitació més baixa en comparació amb 5083 aliatge, per tant el risc de sensibilització més baix a temperatures altes .
Els precipitats del límit de gra es controlen efectivament per assegurar una excel·lent resistència a la corrosió .
Les petites quantitats de compostos intermetàlics primaris formats per impureses com Fe i SI es descomponen efectivament i es dispersen, amb la mida i la quantitat controlades .
Desenvolupament de textures:
El procés de forja crea una textura específica beneficiosa per a propietats tangencials, optimitzant la força, la duresa i la resistència a la fatiga .
Característiques especials:
Neteja metal·lúrgica d’alta qualitat, minimitzant els defectes d’inclusió no metàl·lics mitjançant tecnologies avançades de fosa i fosa .
4. Especificacions i toleràncies dimensionals
|
Paràmetre |
Rang estàndard |
Tolerància a la precisió |
Tolerància comercial |
Mètode de prova |
|
Diàmetre exterior |
500-4000+ mm |
± 1,0 mm fins a 1000mm |
± 2,0 mm fins a 1000mm |
Micròmetre/cmm |
|
± 0,1% per sobre dels 1000mm |
± 0,2% per sobre dels 1000mm |
|||
|
Diàmetre interior |
400-3900+ mm |
± 1,0 mm fins a 1000mm |
± 2,0 mm fins a 1000mm |
Micròmetre/cmm |
|
± 0,1% per sobre dels 1000mm |
± 0,2% per sobre dels 1000mm |
|||
|
Gruix de la paret |
50-600+ mm |
± 0,5 mm |
± 1,0 mm |
Micròmetre/cmm |
|
Altura |
50-800+ mm |
± 0,5 mm |
± 1,0 mm |
Micròmetre/cmm |
|
La plana |
N/A |
0,3 mm/m |
0,6 mm/m |
Calibre de plana/cmm |
|
Concentricitat |
N/A |
0,3 mm |
0,6 mm |
Gauge de concentricitat/cmm |
|
Rugositat superficial |
N/A |
6,3 μm ra max |
12,5 μm ra max |
Profilòmetre |
Formularis disponibles estàndard:
Anells forjats: diàmetre exterior fins a 4.000 mm+, gruix de paret fins a 600mm +.
Dimensions i geometries personalitzades disponibles segons els dibuixos i requisits de clients, oferint diverses condicions des dels espais en blanc forjats fins als estats mecanitzats o acabats .
Disponible en diversos temperaments endurits de treball, com ara O, H112, H32, H34, H 321.
5. Designacions de temperament i opcions d'enduriment del treball
|
Codi de codi |
Descripció del procés |
Aplicacions òptimes |
Característiques clau |
|
O |
Totalment recuperats, suavitzats |
Formabilitat màxima necessària, o per a un posterior processament profund |
Ductilitat màxima, força més baixa |
|
H112 |
Només es va aplanar després de forjar |
Apte per a un processament posterior abans del mecanitzat, amb l'estrès residual de la forja |
Condició forjada, força moderada, excel·lent resistència a la corrosió |
|
H32 |
El fred va funcionar fins a la temperatura dura |
Aplicacions que requereixen un equilibri de força i formabilitat |
Força moderada, bona formabilitat |
|
H34 |
El fred va funcionar amb un temperament mig |
Força més alta que H32, formabilitat lleugerament inferior |
Formabilitat moderada més gran, moderada |
|
H321 |
Temper H32 estabilitzat |
Requisits estrictes de resistència a la corrosió, reducció de l'estrès residual |
Excel·lent resistència a la corrosió, menor estrès residual |
Guia de selecció de temperaments:
O: quan es necessiten operacions complexes de formació en fred per a anells de gran diàmetre o com a estat inicial per al processament posterior .
H112: quan utilitzeu la microestructura i les propietats forjades, i es requereix un processament posterior .
H32/H34: quan es vol augmentar la força a través del funcionament en fred, mantenint un grau de formabilitat .
H321: quan es requereix una resistència a la corrosió més elevada, i la reducció posterior de l'estrès residual és beneficiosa .
6. Característiques de mecanitzat i fabricació
|
Operació |
Material d'eina |
Paràmetres recomanats |
Comentaris |
|
Gir |
Carbide, PCD |
Vc =200-700 m/min, f =0.15-0.6 mm/rev |
Fàcil d’aconseguir un bon acabat superficial, atenció a l’evacuació del xip |
|
Perforació |
Carbur i llauna recobert |
Vc =70-200 m/min, f =0.1-0.35 mm/rev |
Recomanats per a refrigeració recomanats, bons per a forats profunds |
|
Fresar |
Carbide, HSS |
Vc =300-900 m/min, fz =0.1-0.4 mm |
Eines d’angle de rastell elevades positives, gran profunditat de tall, alimentació alta |
|
Córrer |
HSS-E-PM, TICN recobert |
Vc =20-40 m/min |
Lubricació adequada per a una bona qualitat del fil |
|
Moldre |
Òxid d’alumini, rodes CBN |
Ús amb precaució, pot causar cremades superficials i estrès residual |
Control estricte de paràmetres i refrigeració si cal |
|
Polit |
Rodes toves, pasta abrasiva |
Millora l’acabat superficial, redueix la concentració d’estrès |
Neteja la superfície després de polir |
Guia de fabricació:
Classificació de la maquinària: 85% (1100 alumini=100%), bona maquinària, superior a 5083, 2xxx i aliatges 7xxx, però inferiors a les sèries de 6xxx .}
Formació de xip: els xips solen embolicar-se al voltant de les eines, requereixen bons interruptors de xip i refrigerant de gran flux .
Refrigerant: fluid de tall soluble en aigua (8-12% de concentració), refrigeració de cabal elevada .
Desgast de l'eina: vida de l'eina baixa i llarga .
Soldabilitat: excel·lent amb la soldadura TIG i MIG, un dels millors aliatges d'alumini soldables, amb una gran resistència a la soldadura, adequats per al muntatge de grans estructures complexes; Normalment no es necessita un tractament tèrmic post-weld .
Funcionament en fred: excel·lent formabilitat a O temper, és bo en els temperaments H32/H34 .
Funcionament en calent: Range de temperatura recomanat 300-370 grau, amb un control estricte sobre la quantitat i la velocitat de deformació .
Cracking de corrosió de tensió: el propi aliatge 5052 no és susceptible de SCC; H321 Temper millora encara més la resistència SCC .
Propietats criogèniques: la força i la duresa estan ben cuidades en entorns de temperatura extremadament baixa .
7. Sistemes de resistència i resistència a la corrosió
|
Tipus d’entorn |
Qualificació de resistència |
Mètode de protecció |
Rendiment esperat |
|
Atmosfera industrial |
Excel·lent |
Superfície neta |
20+ anys |
|
Ambient marí |
Excel·lent |
Superfície neta |
15-20+ anys |
|
Immersió en aigües de mar |
Excel·lent |
Protecció o pintura catòdica |
10-20+ anys amb manteniment |
|
Alta humitat |
Excel·lent |
Superfície neta |
20+ anys |
|
Corrosió d’estrès |
Excel·lent |
No cal protecció addicional |
Susceptibilitat extremadament baixa |
|
Exfoliació |
Excel·lent |
Protecció estàndard |
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, proporciona protecció addicional i estètica .
Tipus III (dur): 25-75 μm de gruix, augmenta la resistència i la duresa del desgast (tot i que els efectes poden ser menys pronunciats que en aliatges més durs) .
Recobriments de conversió:
Recobriments de conversió cromats (Mil-DTL -5541): Base excel·lent per a pintures o adhesius .
Alternatives lliures de cromi: compatibles amb el medi ambient .
Sistemes de pintura:
Epoxy Primer + Polyurethane Topcoat: proporciona una protecció a llarg termini, especialment per a aplicacions marines i marines .
8. Propietats físiques per al disseny d'enginyeria
|
Propietat |
Valorar |
Consideració del disseny |
|
Densitat |
2,68 g/cm³ |
Disseny lleuger, centre de control de la gravetat |
|
Gamma de fusió |
605-650 grau |
Paràmetres de soldadura i colada |
|
Conductivitat tèrmica |
138 W/m·K |
Gestió tèrmica, disseny de transferència de calor |
|
Conductivitat elèctrica |
35% IACS |
Conductivitat elèctrica en aplicacions elèctriques |
|
Calor específica |
900 J/kg · K |
Càlculs de massa tèrmica i capacitat de calor |
|
Expansió tèrmica (CTE) |
23.8 ×10⁻⁶/K |
Canvis dimensionals a causa de les variacions de temperatura |
|
Mòdul de Young |
70,3 GPA |
Càlculs de desviació i rigidesa |
|
Ràtio de Poisson |
0.33 |
Paràmetre d’anàlisi estructural |
|
Capacitat d’amortiment |
Moderar -se |
Control de vibració i soroll |
Consideracions de disseny:
Range de temperatura de funcionament: -200 grau a +80 grau (ús a llarg termini per sobre dels 80 graus reduirà la força) .
Rendiment criogènic: la força i la duresa estan ben cuidades en ambients de temperatura extremadament baixa, cosa que el converteix en un excel·lent material estructural criogènic .
Propietats magnètiques: no-magnetic .
Reciclabilitat: 100% reciclable amb un valor de ferralla alt .
Formabilitat: Excel·lent Formabilitat en el temperament forat, bo en els temperaments H32/H34 .
Estabilitat dimensional: bona estabilitat dimensional després del tractament de forja i estabilització .
Ràtio de força a pes: avantatge significatiu en grans components estructurals que requereixen una bona resistència a la corrosió, la soldabilitat, la formabilitat i la força moderada .
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 principals i contingut de impuresa
Prova mecànica:
Prova de tracció (radial, tangencial, axial, especialment per a anells de paret gruixuda, mostres necessàries a diferents profunditats)
Prova de duresa (Brinell, múltiples ubicacions)
Prova de fatiga (segons calgui)
Prova no destructiva:
Inspecció d’ultrasons (100% volumètrica, especialment per a la qualitat interna dels forjadors de paret de gran diàmetre, que s’ajusten a l’AMS 2630 Classe A1/AA o ASTM E2375 Nivell 2)
Prova de corrent eddy (defectes de superfície i de superfície propera)
Inspecció penetrant (defectes superficials)
Anàlisi microestructural:
Determinació de la mida del gra
Precipitar i avaluar compostos intermetàlics
Verificació del patró de flux de gra
Avaluació del grau de recristalització
Inspecció dimensional:
Verificació CMM (màquina de mesura de coordenades)
Diàmetre exterior, diàmetre interior, gruix de paret, alçada, plana, concentricitat, etc ., amb un control dimensional integral per a anells grans .
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
Conforma amb ASTM B247 (Forgings), GB/T 3880 (estàndard xinès), EN AW -5052 i altres estàndards de la indústria .
10. Aplicacions i consideracions de disseny
Aplicacions primàries:
Indústria marina:
Components estructurals de vaixells i iots (cobertes, parets, canonades d’aigua de mar, tancs, anells de suport de components)
Components estructurals que no porten càrrega per a plataformes fora del mar
Vaixells de pressió i dipòsits d’emmagatzematge:
Closques, capçals i anells de brida per a dipòsits i vaixells d’emmagatzematge de baixa a mitjana
Xassís i tancaments d'equips electrònics, dissipadors de calor
Transport:
Dipòsits de combustible d'automòbils i camions, dipòsits de gas
Components estructurals no carregats per a vehicles ferroviaris
Construcció i decoració:
Parets arquitectòniques de cortina, elements decoratius, anells de suport estructural
Indústria general:
Diverses estructures anulars de propòsit general que requereixen una bona formabilitat, resistència a la corrosió i força moderada
Disseny avantatges:
Excel·lent resistència a la corrosió, especialment en entorns marins i industrials .
Soldabilitat superior, amb alta resistència de soldadura i bona ductilitat, adequada per al muntatge d’estructures complexes grans .
Excel·lent formabilitat en fred i maquinària, fàcil de fabricar .
El procés de forja optimitza el flux de gra i la qualitat interna, millorant la resistència a la fatiga .
Bona força moderada i duresa, suficient per a la majoria dels requisits estructurals generals .
Cost-efectivitat: en comparació amb els aliatges de gran resistència, 5052 ofereix un avantatge de costos alhora que garanteix un bon rendiment .
Lleuger, contribuint a l’estalvi d’energia i la reducció d’emissions .
Limitacions de disseny:
Força inferior a 5083, 6xxx i aliatges de gran resistència a la sèrie; no és adequat per a aplicacions que requereixen una capacitat de càrrega extremadament elevada .
No es pot reforçar amb el tractament tèrmic; La força només es pot augmentar a través del funcionament en fred (H Tempers) .
L’ús a llarg termini a temperatures superiors als 80 graus reduirà gradualment la força .
Consideracions econòmiques:
Material més competitiu i costos de processament en comparació amb els aliatges d’alumini d’alta resistència .
La resistència a la corrosió excel·lent redueix les necessitats de manteniment i reemplaçament a llarg termini, disminuint els costos totals del cicle de vida .
Una bona soldabilitat i formabilitat redueixen la dificultat de fabricació i el cost de les estructures grans complexes .
Aspectes de sostenibilitat:
100% reciclable, elevada taxa de reciclatge de recursos, conforme als conceptes de fabricació verda .
El consum d’energia i les emissions de carboni en els processos de producció d’alumini s’optimitzen contínuament .
El producte llarg del producte i l’alta fiabilitat redueixen la generació de residus .
Guia de selecció de materials:
Trieu 5052 Anells de gran diàmetre quan es requereix una bona resistència a la corrosió (especialment a l'aigua de mar), una excel·lent soldabilitat, una formació superior i una resistència moderada es requereixen simultàniament per a grans estructures anulars .
Apte per a aplicacions sensibles a costos que no requereixen força extrema, com ara vasos marins, tancs d’emmagatzematge i tancaments d’equips electrònics .
Per a aplicacions que necessiten una resistència més alta juntament amb una excel·lent resistència a la corrosió, es pot considerar 5083 aliatge .
Etiquetes populars: 5052 Anell forjat d'alumini de gran diàmetre, Xina 5052 Fabricants d'anells forjats d'alumini de gran diàmetre, proveïdors, fàbrica
Enviar la consulta








