7050 Anell de forjat d'alumini d'alumini de gran diàmetre

L’anell forjat d’alumini d’alumini de gran diàmetre 7050 és un aliatge d’alumini-zinc-zinc-zinc-zinc-zinc-zinc-zinc-zinc-zinc-zinc aliatge (al-ZN-MG-CU), dissenyat específicament per a components estructurals en aplicacions aeroespacials i de defensa que exigeixen una resistència extremadament alta, una duresa de la fractura excel·lent i una bona resistència a la cola de corrosió de tensió (SCC) i exfoliació i exfoliació i exfoliació extremadament alta La corrosió . en comparació amb l'aliatge 7075, també a la sèrie 7xxx, 7050 aconsegueix una duresa de la fractura millorada significativament i la resistència SCC en seccions gruixudes, mantenint una excel·lent força, mitjançant composició de l'aliatge optimitzat (menor contingut de coure i major zinc/magnesi per a la proporció de producció de la producció de la producció de rings de diàmetre de gran diàmetre. procés, donant lloc a una estructura interna densa, els grans refinats i un flux de gra optimitzat alineat al llarg de la circumferència de l’anell, garantint una fiabilitat excel·lent i una llarga vida útil en les condicions de funcionament més severes .

Elements d’aliatge primari:

Zinc (zn): 5.9-6.7% (element de reforç principal)

Magnesium (mg): 2.0-2.6% (reforç sinèrgic amb zinc, millora la resposta d'enduriment de l'edat)

Coure (Cu): 2.0-2.6% (augmenta la força, però les quantitats excessives poden reduir la resistència SCC)

Zirconium (zr): 0.08-0.15% (forma dispersoides al₃zr, refina els grans, inhibeix la recristalització)

Material base:

Alumini (AL): equilibri

Impureses controlades:

Ferro (Fe): 0,15% màx

Silici (SI): 0,12% màxim

Manganès (MN): 0,10% màxim

Titani (TI): 0,06% màxim

Altres elements: 0,05% màxim cadascun, 0,15% màxim total

Procés de forja premium (per a anells de gran diàmetre): La producció de 7050 anells forjats d’alumini d’alumini de gran diàmetre representa el punt culminant de la tecnologia de forja de qualitat aeroespacial, que requereix un control precís sobre els processos de fusió, forja i tractament tèrmic per assegurar que el material aconsegueixi un rendiment integral final:

Fondre i preparar el lingot:

S'utilitzen elements d'alumini primari d'alçada i d'alta puresa .

Es fan servir tecnologies avançades de fosa i colada com la fusió del buit, la protecció de gas inert, el SNIF/filtració i l’agitació electromagnètica per assegurar un contingut d’hidrogen extremadament baix i inclusions no metàl·liques en la fusió, complint la neteja aeroespacial .}

Els grans sistemes de colada o colada continuada directa (DC) s’utilitzen per produir ingots de gran diàmetre amb microestructures uniformes sense segregació .

Tractament d’homogeneïtzació a l’ingot:

Els lingots experimenten el recorregut d’homogeneïtzació controlat amb precisió (normalment a 460-480 graus per a 24-48 hores) per eliminar la macrosegregació, dissol

Preparació i inspecció de factures:

Condicionament de la superfície ingot (Scalping o Fresh) Per eliminar tots els defectes de la superfície .

Es realitza una inspecció ultrasònica al 100% per assegurar -se que l’ingot estigui lliure de defectes interns (e . g ., esquerdes, porositat, inclusions grans) que puguin afectar el rendiment final, requerint normalment AMS 2630 Class AA, el nivell més alt de la indústria aerospace .

Preescalfar: el billet s’escalfa uniformement a l’interval de temperatura de forja precís (normalment 400-450 graus) per assegurar la ductilitat òptima, evitant la fusió incipient (temperatura de sòlidus) .

Seqüència de forja (Forgings d'anells de gran diàmetre):

Molest i pre-forja: Els grans lingots estan sotmesos a operacions multi-direccionals, múltiples i molestes en grans premses hidràuliques per desglossar els grans tancats i formar formes de preforma adequades (e . g ., disc o crepe) {{4}

Perforar: En grans premses hidràuliques, una estructura de l'anell preliminar es forma per perforar amb matrius o mandrels . Aquest procés compacta encara més el material i perfecciona la microestructura .

Formació de rodatge d'anells:: Aquest procés crític de rodatge d’anells es realitza en grans màquines de rodatge d’anells verticals . La compressió radial i axial contínua s’aplica a la preforma de l’anell mitjançant un rotlle principal i un rotl Força i excel·lent fatiga i resistència a la fractura .

Acabat de forja (opcional): Per a anells amb formes més complexes o requisits de precisió dimensionals extremadament alts, es pot realitzar una conformació final en grans premses de forja de matrius per aconseguir dimensions geomètriques precises i un bon acabat superficial .

Proporció mínima de reducció: Normalment requereix almenys 3: 1 per assegurar l'eliminació completa de l'estructura i la formació del CAST del flux de gra optimitzat .

Tractament tèrmic:

Solució Tractament tèrmic: La forja s’escalfa a una temperatura de solució precisa d’aproximadament 475-485 i es manté durant un temps suficient per dissoldre completament els elements d’aliatge (Zn, Mg, Cu) a la matriu d’alumini, formant una solució sòlida uniforme . Uniformitat de temperatura està controlada dins de ± 3 graus .}

Apagar: Refredament ràpid de la temperatura de solució (normalment el trinxament de l'aigua, amb la temperatura de l'aigua controlada per sota dels 60 graus) per retenir la solució sòlida supersaturada . La velocitat de desnivell és fonamental per a les propietats finals, garantint un refredament uniforme per a anells de secció gruixuda .

Tractament envellit:

T73 Temper: Tractament de sobreeiximent de dues etapes o multi-etapa (e {. g ., primera etapa 107 graus /4-6 hores, segona etapa 165 graus /8-12 hores) . Aquest tractament produeix més gruixut i més estable precipita, millora significativament la resistència a la corrosió de l'estrès corrosió, amb un lleuger sacrifici en força .

T74 Temper: Similar a T73, normalment es realitza a temperatures lleugerament més altes o temps d’envelliment més llargs, amb l’objectiu de proporcionar una resistència SCC similar a T73, però amb una força lleugerament superior .

T6 Temper (menys freqüent per a secció gruixuda 7050): Envelliment artificial estàndard, proporcionant la màxima força, però amb una major susceptibilitat a la corrosió de SCC i exfoliació en seccions gruixudes i forjaments de gran diàmetre, generalment no recomanable .

Acabat i inspecció:

Deburring, Restining, Inspection Dimensional, Quality Surface Checks .

Finalment, es realitzen proves completes no destructives (e . g ., ultrasons, penetrant, corrent eddy) i anàlisi microestructural per assegurar -se que el producte compleix completament els estàndards aeroespacials i de defensa .

Les propietats mecàniques dels anells forjats d’alumini d’alumini de 7050 de gran diàmetre depenen del gruix específic, del temperament del tractament tèrmic i de l’optimització del procés de forja . T73 i T74 són els temperaments més utilitzats per a la secció gruixuda 7050 a causa del seu equilibri òptim entre força i resistència a la corrosió .

Distribució i anisotropia de la propietat:

7050 Els anells forjats, a través del rodatge d’anells precisos, tenen un flux de gra molt alineat al llarg de la circumferència de l’anell . Per tant, les propietats circumferencials (tangencials) (força, fatiga, resistència a la fractura) són normalment òptimes . radials i les propietats axials són relativament inferiors Productes enrotllats .

Efecte de gruix: 7050 Aliatge és especialment adeptes a mantenir les seves propietats mecàniques, incloses la resistència i la resistència a la fractura, mostrant un avantatge significatiu en les aplicacions de secció gruixuda (e . g ., per sobre dels 100 mm), superior a 7075 aliatge .

Variació de la duresa de nucli a la superfície: mitjançant processos d’abandonament i envelliment optimitzats, la variació de la duresa es controla normalment dins de 5 HB, garantint la uniformitat de la propietat general .

Estrès residual: els temperaments T7X51 o T7X52 (alleujament de l'estrès per l'estirament o la compressió) s'utilitzen habitualment per reduir significativament l'estrès residual, minimitzar la distorsió del mecanitzat i millorar la resistència SCC .

La microestructura de 7050 anells forjats d’alumini d’alumini de gran diàmetre és la pedra angular de la seva alta resistència i la seva excel·lent resistència a la corrosió, amb especial èmfasi en la morfologia del gra, les fases precipitades i el control de defectes .

Característiques microestructurals clau:

Estructura de gra i flux de gra:

Els grans recristalitzats uniformes i els grans no recristalitzats allargats alineats al llarg de la direcció de forja .

Flux de gra: Durant el rodatge de l'anell, els grans són molt allargats i formen una estructura fibrosa contínua al llarg de la circumferència de l'anell . Aquest flux de gra coincideix molt amb la direcció principal de l'estrès de l'anell, millorant significativament la força circumferencial, la vida de fatiga i la resistència a la fractura .

Dispersoids: dispersoids al₃zr fins (aprox . 50-100 nm) format per zirconium (zr) els límits del gra de pin i dins dels grans, inhibint eficaçment la recristalització i el creixement del gra, garantint una microstructura de gra fi mentre proporciona una mica de reforç .

La mida del gra astm és normalment 6-8 o més fins .

Distribució de la fase de reforç (precipitat):

La fase d’enfortiment principal del 7050 és el precipitat de zinc i ric en magnesi (fase η) .

Els tractaments de sobreeiximent T73/T74 condueixen a fases més gruixudes i uniformes, discontinues, especialment amb la morfologia de precipitats optimitzats als límits del gra, que redueix efectivament la tendència a la propagació de les fissures intergranular

Zones sense precipitar (PFZ): l'amplada de les zones sense precipitats al llarg dels límits del gra està estrictament controlada per equilibrar la força amb la resistència/resistència SCC .

Alta densitat i eliminació de defectes:

La immensa pressió aplicada durant el procés de forja tanca completament els defectes interns, com la porositat, les cavitats de contracció i les butxaques de gas, que poden sorgir durant la colada, millorant significativament la densitat i la fiabilitat del material .

Es descompon eficaçment i dispersa uniformement quantitats petites de compostos i impureses intermetàl·liques primàries (e . g ., fe, Si), reduint els seus efectes perjudicials .

Neteja metal·lúrgica:

Les tecnologies de fusió i fosa de grau aeroespacial asseguren un contingut d’inclusió no metàl·lic extremadament baix, complint els requisits de neteja més estrictes .

El rang de mida de 7050 anells forjats d'alumini d'alumini de gran diàmetre és molt ampli i es pot produir a mida segons els estrictes requisits de l'aeroespacial, militar i altres sectors .

Capacitat de personalització:

Els anells forjats a mida amb diverses mides, formes i requisits de tolerància es poden produir segons dibuixos detallats de clients i especificacions tècniques .

S'ofereix normalment en condicions mecanitzades o mecanitzades per assegurar la facilitat i la precisió del processament posterior .

Exigències extremadament elevades de precisió dimensional i qualitat de la superfície, normalment requereixen un mecanitzat estricte després de forjar .

7050 Aliatge aconsegueix principalment les seves excel·lents propietats mecàniques mitjançant el tractament tèrmic .

Guia de selecció de temperaments:

T73/T74 Temps: Els temperaments preferits per a anells forjats de 7050 de gran diàmetre . proporcionen una excel·lent resistència a la cracking de corrosió de tensió (SCC) i a la corrosió d’exfoliació mantenint una gran resistència, cosa que és crucial per a les aplicacions aeroespacials de seguretat-crítica . T74 normalment ofereix una força lleugerament superior que T 73.}

T6 Temper: No es recomana per a aplicacions sensibles a la secció gruixuda o a SCC a causa de la resistència a la corrosió de SCC i exfoliació significativament inferior en comparació amb T73/T 74.

Alleujament de l'estrès residual:

Txx51: Solució tractada de calor, seguida d'almenys 1 . 5% d'estirament per alleujament de l'estrès, i després envellit . Aquest és un mètode eficaç per eliminar la tensió residual de l'apagat, reduint significativament la distorsió del mecanitzat.

Txx52: Solució tractada de calor, seguida de compressió per alleujar la tensió, després envellida . adequada per a formes complexes o components grans on no és factible .

Mecanatge de 7050 Anells forjats d’alumini d’alumini de gran diàmetre requereix màquines-eines d’alt rendiment, eines especialitzades i control de processos estrictes per gestionar la seva gran resistència i potencials tensions residuals .

Guia de fabricació:

Mecanització: 7050 Aliatge generalment té una bona maquinària, però les forces de tall són relativament altes, i es poden generar xips de corda llarg

Estrès residual: 7050 Forgings Quenched tenen tensions residuals significatives . TXX51/TXX52 Els tractaments redueixen eficaçment aquests . durant el mecanitzat, cal utilitzar estratègies com el mecanitzat simètric i els talls poc profunds de múltiples passos per minimitzar la distorsió .

Tractament superficial:

Anoditzant: Es recomana el tipus II (sulfúric) o el tipus III (dur), proporcionant resistència al desgast, resistència a la corrosió i aïllament . L’anodització dura millora significativament la duresa de la superfície i la resistència al desgast .}

Recobriments de conversió: Els recobriments de conversió cromats o sense crom serveixen de imprimadors excel·lents per a la pintura .

Recobriments: Aplicat en aplicacions aeroespacials per proporcionar protecció i funcionalitat addicionals .

Soldabilitat: La soldadura de fusió convencional de 7050 aliatge és deficient, provocant una pèrdua de força significativa i susceptibilitat a la fissura i la porositat en calent . La soldadura de fusió no es recomana generalment . si la unió és necessària, les tècniques d'unió a l'estat sòlid com la soldadura d'agitació de frega

La resistència a la corrosió de 7050 aliatge, particularment la seva resistència a la cracking de la corrosió de la tensió (SCC) i la corrosió d’exfoliació, és una característica clau que la distingeix d’altres aliatges d’alumini d’alta resistència .

Estratègies de protecció de la corrosió:

Selecció del clima: Els temperaments T73 o T74 són crucials per a 7050 aliatges per proporcionar SCC i Exfoliació Optimal Resistance Corrosion .

Tractament superficial:

Anoditzant: El mètode de protecció més comú per a aliatges d'alumini aeroespacial, formant una pel·lícula d'òxid dens que millori la corrosió i la resistència al desgast .

Recobriments de conversió química: Serviu com a primers excel·lents per a pintures o adhesius .

Sistemes de revestiment: S'utilitzen sistemes d'imprimació d'alt rendiment i topcoat, especialment en entorns corrosius .

Gestió de la corrosió galvànica: Quan estigui en contacte amb metalls incompatibles, s'han d'utilitzar mesures d'aïllament com ara recobriments, juntes o anodes sacrificials .

Consideracions de disseny:

Ràtio de força a pes extrem: 7050 és un dels aliatges d'alumini més forts i combinat amb la seva densitat relativament baixa, és una opció ideal per a un lleuger lleuger en components estructurals, un requisit bàsic en aeroespacial .

Excel·lent resistència a la fractura: Manté una gran duresa fins i tot en seccions gruixudes, millorant la tolerància als danys i el marge de seguretat de les estructures .

Resistència a la corrosió de la corrosió de tensió superior (SCC) i la resistència a la corrosió de l'exfoliació: Proporciona una fiabilitat més alta i una vida de servei més llarga en entorns de servei complexos .

Rendiment de fatiga optimitzada: El flux de gra forjat i la microestructura densa amplien significativament la vida de fatiga .

Bona estabilitat dimensional: Mitjançant els tractaments TXX51/TXX52, es minimitza l'estrès residual, garantint l'estabilitat dimensional durant el processament i l'ús del servei .

Fiabilitat extremadament alta: Control rigorós sobre la fusió, la forja i el tractament tèrmic, juntament amb proves no destructives completes, garanteix defectes interns mínims en el material .

El control de qualitat per a 7050 anells forjats d’alumini d’alumini de gran diàmetre es troba entre els més estrictes per als productes de qualitat aeroespacial, garantint el màxim nivell de fiabilitat i seguretat .

Procediments de prova estàndard:

Certificació de matèries primeres: Anàlisi de composició química estricta per assegurar el compliment d'AMS, ASTM, etc ., i traçabilitat completa dels números de calor, dates de producció, etc .

Control del procés de fusió i fosa: Contingut d'hidrogen, neteja (avaluat per estàndards com el setembre de 1920/1940 o DDA-P9TF40), uniformitat microestructural de lingot (macro-segregació, mida de gra) .

Monitorització de processos de forja: Monitorització en temps real de la temperatura de forja, la pressió, la quantitat de deformació i la velocitat de deformació per assegurar el refinament del gra i la formació de flux de gra .

Monitorització del procés de tractament tèrmic: Uniformitat de temperatura del forn (AMS 2750E), Solució de temperatura i temps, velocitat de calma, corba d’envelliment, etc ., sovint utilitzant termoparells per mesurar directament la temperatura de la part .

Anàlisi de composició química: Espectròmetre, xrf, etc ., per verificar tots els elements d'aliatge i contingut de impuresa .

Prova de propietat mecànica:

Prova de tracció: Mostres preses en diverses direccions (radial, tangencial/circumferencial i axial), provant UTS, ys, EL . Normalment, les mostres es prenen de radis interiors, mitjans i exteriors i diferents altures de l'anell .

Prova de duresa: Brinell, Rockwell Hardness, etc ., mesures multi-punt per avaluar la uniformitat .

Prova d’impacte: Per a aplicacions criogèniques o sensibles a la duresa .

Prova de fatiga: Fatiga de flexió giratòria, fatiga axial o taxa de creixement de fissures (DA/DN), avaluant la vida de fatiga i la tolerància dels danys .

Prova de duresa de la fractura: Valor K1C, normalment utilitzant exemplars CT (tensió compacta) o Senb (flexió de la vora única) depenent del gruix, avaluant rigorosament la resistència a la propagació de la fissura .

Prova de cracking de corrosió d’estrès (SCC): Test de c-ring (ASTM G38), prova de velocitat de tensió lenta (SSRT, ASTM G129) o Test de feix carregat (ASTM G44) per verificar la resistència SCC dels temperaments T73/T74 .

Prova de corrosió d’exfoliació: Test Exo (ASTM G34) per verificar la resistència a la corrosió de l'exfoliació .

Proves no destructives (NDT):

Prova d’ultrasons: Inspecció volumètrica 100%, normalment necessària per complir AMS 2630 Classe AA o SAE ARP 1924 Nivell A, el mètode més crític per detectar defectes interns (e . g ., inclusions, micro-cracks, porositat) .

Proves penetrants: Detecta defectes de trencament de superfície (AMS 2645) .

Prova de corrent Eddy: Detecta defectes de superfície i de superfície propera .

Prova radiogràfica: Per a la reaparició de defectes interns en àrees crítiques específiques .

Anàlisi microestructural: Examen metalogràfic per avaluar la mida del gra, el flux de gra, el grau de recristalització, la morfologia i la distribució de precipitats, tipus de defectes, etc .

Inspecció de qualitat dimensional i superficial: Mesures precises mitjançant màquines de mesura de coordenades (CMMS), escàners làser, perfilòmetres, etc .

Estàndards i certificacions:

S'ajusta a SAE AMS 4108 (Forgings d'alumini 7050), AMS 4109 (7050- T7452), AMS 2630 (inspecció ultrasònica), ASTM B247, ISO, EN, GB/T i altres estàndards aeroespacials i industrials .

Certificacions del sistema de gestió de qualitat: AS9100 (AeroSpace), ISO 9001.

EN 10204 Tipus 3 . 1 o 3.2 Es poden proporcionar informes de prova de material i es pot organitzar la certificació de tercers a la sol·licitud del client.

7050 Els anells forjats d'alumini d'alumini de gran diàmetre són components estructurals crítics indispensables en camps de gamma alta com Aerospace i Defensa .

Àrees d’aplicació primària:

Aeroespacial:

Les carcasses del motor d’avions, els anells de components de la turbina, els anells de connexió d’arrel de la fulla del ventilador, anells de bastidors estructurals

Anells de desembarcament anells estructurals, parets de fuselatge, marcs de portes

Anells de connexió de coets i míssils, anells de la intersecció, anells de reforç estructural

Anells estructurals crítics per a satèl·lits i estacions espacials

Defensa i militar:

Grans muntatges d’armes d’artilleria, curses de torretes

Anells de càrrega de vehicles militars d’alt rendiment, anells estructurals del vaixell marí

Industrial de gamma alta:

Anells de precisió en equips de fabricació de semiconductors

Grans components de maquinària rotativa d'alta velocitat

Alguns equips especialitzats que requereixen força, duresa i fiabilitat extremadament altes

Disseny avantatges:

Ràtio de força a pes final: Proporcionant la força més alta alhora que aconsegueix un lleuger lleuger dels components estructurals, un requisit bàsic a la indústria aeroespacial .

Excel·lent resistència a la fractura: Manté una gran duresa fins i tot en seccions gruixudes, millorant la tolerància als danys i el marge de seguretat de les estructures .

Resistència a la corrosió de la corrosió de tensió superior (SCC) i la resistència a la corrosió de l'exfoliació: Proporciona una fiabilitat més alta i una vida de servei més llarga en entorns de servei complexos .

Rendiment de fatiga optimitzada: El flux de gra forjat i la microestructura densa amplien significativament la vida de fatiga .

Bona estabilitat dimensional: Mitjançant els tractaments TXX51/TXX52, es minimitza l'estrès residual, garantint l'estabilitat dimensional durant el processament i utilitzeu .

Fiabilitat extremadament alta: Mitjançant el control de fusió, forja i tractament tèrmic estrictes i proves no destructives completes, es garanteixen els defectes interns mínims al material .

Limitacions de disseny:

Elevat cost: A causa dels processos de fabricació complexos, les matèries primeres cares i el control de qualitat estricte, el cost de 7050 forjadors és significativament superior als altres aliatges d'alumini .

Mala soldabilitat: No es recomana la soldadura de fusió convencional; Les tècniques d’unió o rebló mecànica s’utilitzen normalment . Les tècniques d’unió d’estat sòlid (e . g ., FSW) són opcions limitades .

Rendiment a alta temperatura: Els aliatges d'alumini generalment no resisteixen a les temperatures altes bé . 7050 La força disminuirà significativament amb l'ús a llarg termini per sobre dels 120 graus .

Reptes de mecanitzat: Si bé la maquinària és bona, la gran resistència significa forces de tall elevades, que requereixen màquines-eines d’alta rigidesa i eines especialitzades, i atenció al control de l’estrès residual .

Consideracions econòmiques i de sostenibilitat:

Cost total del cicle de vida: Malgrat la inversió inicial significativa, el rendiment ultra-alt i la llarga vida de 7050 forjadors en components aeroespacials crítics redueixen significativament els costos totals del cicle de vida, inclòs el manteniment, la substitució i el consum de combustible . El seu valor supera amb escreix el cost del material .

Utilització de materials: Forging, com a procés de forma gairebé net, ajuda a reduir els residus de matèries primeres .

Impacte ambiental: Els aliatges d'alumini són altament reciclables, alineant-se amb els principis de desenvolupament sostenible . Els efectes de reducció de l'energia i de la reducció de l'emissió són significatius .

Etiquetes populars: 7050 Anell forjat d’alumini d’alumini de gran diàmetre, Xina 7050 DIADMENT ALIMINI ALUMINUM ALLOY FABRICADORS, proveïdors, fàbrica