
5052 Inel forjat din aluminiu cu diametru mare
5052 Inelul de forjare din aliaj cu diametru mare este un produs din aliaj de aluminiu de înaltă performanță .
1. Procesul de compoziție și fabricație a materialelor
Inelul forjat de aluminiu de aluminiu cu diametru mare de 5052 este un aliaj de aluminiu-magneenium de aluminiu-magnesium cu rezistență moderată, care nu este tratat de căldură (seria Al-MG), cunoscut pentru rezistența sa excelentă de coroziune (în special în mediile marine și industriale), formabilitatea superioară, bunăbilitatea bună, iar rezistența moderată {., deși puterea este mai mică decât cea de 5083 ally, 5052 oferă mai bine formarea fatigului de 5083, 5052 oferă mai bine formarea fatigului de 5083, 5052 oferă mai bine formarea fatigului de 5083, 5052 oferă o formă mai mică și mai mică de fatuge de 5083, 5052 oferă o formă mai mică de fatig de 508333 Limita de rezistență/rezistență . printr -o forjare precisă, în special pentru inele cu diametru mare, microstructura sa internă este optimizată, cu fluxul de cereale aliniat de -a lungul geometriei inelului, făcând din acest material o alegere ideală pentru aplicații care necesită rezistență ridicată la coroziune, formabilitate, weldabilitate, rezistență moderată și performanțe în componente structurale mari, precum și piese marine, vase sub presiune, și performanțe electronice în componente structurale și stocare, cum ar fi piese marine, vase sub presiune tancuri .
Elemente de aliere primară:
Magneziu (mg): 2.2-2.8% (element de întărire primară, oferă rezistență și sudabilitate bună)
Chromium (CR): 0.15-0.35% (inhibă recristalizarea, îmbunătățește rezistența la coroziune a stresului, rafinează cerealele)
Material de bază:
Aluminiu (AL): echilibru
Impurități controlate:
Fier (Fe): 0,40% max
Silicon (SI): 0,25% max
Cupru (CU): 0,10% max
Mangan (MN): 0,10% max
Zinc (Zn): 0,10% max
Alte elemente: 0,05% max fiecare, 0,15% maxim maxim
Proces de forjare premium (pentru inele cu diametru mare): Producția de inele forjate de aluminiu cu diametru mare de 5052, în ciuda rezistenței lor relativ mai mici, necesită în mod similar un control precis asupra procesului de forjare pentru a asigura calitatea internă, fluxul de cereale și stabilitatea dimensională:
Pregătirea topiturii:
Aluminiu primar de înaltă puritate (minim de 99,7%)
Controlul precis al conținutului elementului de aliere, în special magneziu și crom, cu o toleranță de ± 0,03%
Tratamente avansate de filtrare și degazare (e . g ., spargerea gazelor inerte, snif, degazarea în vid) Asigurați curățenia topită ultra-înaltă, minimizarea incluziunilor
Rafinarea cerealelor (de obicei cu aliaj maestru al-B) pentru a obține o structură uniformă și fină AS-cast
Sisteme de turnare special concepute Direct-Chill (DC) pentru producerea de linguri de dimensiuni mari cu o calitate internă înaltă .
Omogenizare:
Omogenizare cu mai multe etape la gradul 400-430 pentru orele 10-24 (în funcție de dimensiunea lingourii)
Controlul uniform al temperaturii: ± 3 grade, asigurând distribuția uniformă a elementelor de aliere, eliminarea macro-segregării și o ductilitate îmbunătățită .
Pregătirea billetului:
Condiționarea suprafeței de lingouri (scalare sau frezare) pentru a îndepărta defectele de suprafață .
Inspecție cu ultrasunete 100% pentru a asigura impecabilitatea internă (conforme cu nivelul 2 2630 Clasa A1 sau ASTM E2375 nivel 2) .}
Preîncălzire: 350-380 grad, cu un control precis al uniformității temperaturii pentru a asigura ductilitatea înainte de deformare .
Secvență de forjare (Forgări de inel cu diametru mare):
Apăsați: mai mulți pași supărați de lingouri mari la gradul 350-380 pentru a descompune structura as-cast și a forma o preformare în formă de clătită sau disc .
Piercing: Crearea unei găuri centrale pe prese hidraulice mari folosind matrițe sau mandrețe, formând treptat gaura inelară și comprimând peretele inelului, rafinând în continuare boabele .
Rularea inelului: Procesul de rulare a inelului critic pe mașini de rulare cu inel cu diametru mare . Prin reducerea axială și radială, fluxul de cereale este foarte aliniat circumferențial de -a lungul inelului, eliminând golurile interne și porozitatea, îmbunătățirea densității și proprietăților circumferențiale pentru a asigura deformarea uniformă și evitarea inelului {
Temperatura de forjare: 320-370 grad (controlat precis) pentru a preveni creșterea excesivă a cerealelor și fisurarea .
Presiune de forjare: mii până la zeci de mii de tone folosind prese hidraulice mari și mașini de rulare inele pentru a asigura o deformare suficientă a billetelor mari .
Raport minim de reducere: 3: 1 până la 5: 1, asigurând o structură internă densă și uniformă, eliminarea completă a structurii cast-cast și formarea fluxului de cereale optimizat .
Recoacere (opțional):
Dacă este necesară o prelucrare suplimentară sau dacă sensibilitatea la stresul rezidual este o preocupare, recoacerea (temperamentul o) poate fi efectuată după ce forjarea pentru a scădea duritatea și a îmbunătăți ductilitatea .
Tratamente ulterioare de întărire și stabilizare a muncii (pentru a forma temperamentele H):
H32: Tulpina întărită la un sfert de temperament greu, obținută prin funcționarea frigului controlat .
H34: tulpina întărită la un temperament pe jumătate dur, o duritate mai mare decât H 32.
H321: temperamentul H32 stabilizat, oferind o rezistență excelentă la coroziune a stresului (deși 5052 în sine are o sensibilitate scăzută SCC) .
H112: aplatizat numai după forjare, păstrarea condiției ca forjate, adecvată pentru procesarea ulterioară înainte de prelucrare .
Toate etapele de producție sunt supuse unui control strict al calității, testării nedistructive și gestionării trasabilității, în special pentru controlul intern de calitate al inelelor cu diametrul mare .
2. Proprietăți mecanice de 5052 Inel forjat cu diametru mare
|
Proprietate |
H112 |
H32 |
H34 |
O |
Metoda de testare |
|
Forța de tracțiune finală |
205-240 MPA |
215-255 MPA |
230-270 MPA |
170-205 MPA |
ASTM E8 |
|
Rezistența la randament (0,2%) |
80-120 MPA |
145-185 MPA |
170-210 MPA |
60-90 MPA |
ASTM E8 |
|
Alungire (2 inch) |
16-25% |
10-18% |
8-15% |
20-28% |
ASTM E8 |
|
Duritate (Brinell) |
50-65 hb |
65-75 hb |
70-80 hb |
40-50 hb |
ASTM E10 |
|
Rezistență la oboseală (5 × 10 cicluri) |
100-130 MPA |
110-140 MPA |
120-150 MPA |
70-100 MPA |
ASTM E466 |
|
Forța forfecării |
120-150 MPA |
130-160 MPA |
140-170 MPA |
100-130 MPA |
ASTM B769 |
Distribuția proprietăților:
Radial vs. Tangential properties: Large diameter forged rings, through ring rolling, have grain flow highly aligned circumferentially along the ring, providing excellent tangential strength, fatigue resistance, and fracture toughness. Radial and axial properties may be slightly lower, but the difference is controlled.
Efectul grosimii peretelui asupra proprietăților: rezistența aliajului 5052 este relativ mai puțin sensibilă la grosimea peretelui, dar în inele cu pereți groși cu diametru mare, procesul de forjare asigură uniformitatea proprietăților miezului și suprafeței .
Core to Surface Hardness Variație: mai puțin de 5 Hb .
Stresul rezidual: temperamentul H112 păstrează un anumit stres rezidual de la forjare . H321 Temperatul reduce semnificativ stresul rezidual prin tratamentul de stabilizare și îmbunătățește rezistența la coroziune a stresului .
Performanța oboselii: fluxul de cereale optimizat și microstructura densă formată prin procesul de forjare îmbunătățesc semnificativ durata de viață a materialului și rezistența la propagarea fisurilor de oboseală, ceea ce este deosebit de critic în componentele structurale mari .
3. caracteristici microstructurale
Caracteristici microstructurale cheie:
Structura cerealelor:
Structura mixtă fină, uniformă, a boabelor recristalizate și a cerealelor alungite ne-recristalizate aliniate tangențial .
Fluxul de cereale este foarte potrivit cu geometria inelului, distribuit uniform tangențial, maximizând performanța materialului .
Dispersoide fine formate din crom (CR) inhibă efectiv creșterea și recristalizarea cerealelor, menținând rafinarea cerealelor .
Dimensiunea cerealelor ASTM 7-10 (32-11 μm), sau boabe mai fine .
Distribuția precipitată:
Faza MG₂al₃: dispersată fină și uniform, acționând ca faza de întărire primară, dar cu o cantitate mai mică de precipitații și tendință comparativ cu 5083 aliaj, astfel un risc de sensibilizare mai scăzut la temperaturi ridicate .
Precipitatele de graniță sunt controlate în mod eficient pentru a asigura o rezistență excelentă la coroziune .
Cantități mici de compuși intermetalici primari formați din impurități precum Fe și Si sunt defalcate și dispersate în mod eficient, cu dimensiunea și cantitatea controlată .
Dezvoltarea texturii:
Procesul de forjare creează o textură specifică benefică pentru proprietățile tangențiale, optimizarea rezistenței, rezistenței la oboseală .
Caracteristici speciale:
Curățenie metalurgică de înaltă calitate, minimizând defectele de incluziune nemetalică prin intermediul tehnologiilor avansate de topire și turnare .
4. Specificații și toleranțe dimensionale
|
Parametru |
Gama standard |
Toleranță de precizie |
Toleranță comercială |
Metoda de testare |
|
Diametrul exterior |
{0} mm |
± 1,0mm până la 1000mm |
± 2,0 mm până la 1000mm |
Micrometru/CMM |
|
± 0,1% peste 1000mm |
± 0,2% peste 1000mm |
|||
|
Diametrul interior |
{0} mm |
± 1,0mm până la 1000mm |
± 2,0 mm până la 1000mm |
Micrometru/CMM |
|
± 0,1% peste 1000mm |
± 0,2% peste 1000mm |
|||
|
Grosimea peretelui |
{0} mm |
± 0,5mm |
± 1,0mm |
Micrometru/CMM |
|
Înălţime |
50-800+ mm |
± 0,5mm |
± 1,0mm |
Micrometru/CMM |
|
Flatitate |
N/A |
0,3 mm/m |
0,6 mm/m |
Flatness Gauge/CMM |
|
Concentricitate |
N/A |
0,3mm |
0,6mm |
Ecartament concentricitate/CMM |
|
Rugozitate de suprafață |
N/A |
6,3 μm RA max |
12,5 μm RA max |
Profilometru |
Formularele disponibile standard:
Inele forjate: diametrul exterior de până la 4000mm+, grosimea peretelui până la 600mm +.
Dimensiuni personalizate și geometrii disponibile în funcție de desenele și cerințele clienților, oferind diverse condiții de la semifabricate, până la stări prelucrate brute sau de finisare .
Disponibil în diverse temperaturi întărite de muncă, cum ar fi O, H112, H32, H34, H 321.
5. Opțiuni de întărire a temperamentului și a muncii
|
Cod temperament |
Descrierea procesului |
Aplicații optime |
Caracteristici cheie |
|
O |
Complet reculat, înmuiat |
Formabilitate maximă necesară sau pentru procesarea profundă ulterioară |
Ductilitate maximă, cea mai mică rezistență |
|
H112 |
Aplatizat numai după forjare |
Potrivit pentru procesarea ulterioară înainte de prelucrare, cu stres rezidual de la forjare |
Condiție ca forjată, rezistență moderată, rezistență excelentă la coroziune |
|
H32 |
Frigul a lucrat la un temperament greu |
Aplicații care necesită un echilibru de forță și formabilitate |
Rezistență moderată, formare bună |
|
H34 |
Frigul a lucrat la temperamentul pe jumătate greu |
Rezistență mai mare decât H32, formabilitate ușor mai mică |
Rezistență mai mare, formabilitate moderată |
|
H321 |
Temperamentul H32 stabilizat |
Cerințe stricte de rezistență la coroziune, stres rezidual redus |
Rezistență excelentă la coroziune, stres rezidual mai mic |
Îndrumare de selecție a temperamentului:
O: Când sunt necesare operațiuni complexe de formare la rece pentru inele cu diametrul mare sau ca stare inițială pentru procesarea ulterioară .
H112: Când se utilizează microstructura și proprietățile ca forjate și este necesară o prelucrare suplimentară .
H32/H34: Când se dorește o rezistență crescută prin intermediul muncii la rece, menținând în același timp un grad de formabilitate .
H321: Când este necesară o rezistență mai mare la coroziune și o reducere suplimentară a stresului rezidual este benefică .
6. Caracteristici de prelucrare și fabricare
|
Operație |
Material de scule |
Parametri recomandați |
Comentarii |
|
Cotitură |
Carbură, PCD |
Vc =200-700 m/min, f =0.15-0.6 mm/Rev |
Ușor de obținut un finisaj bun la suprafață, atenție la evacuarea cipurilor |
|
Foraj |
Carbură, acoperită cu staniu |
Vc =70-200 m/min, f =0.1-0.35 mm/Rev |
Exerciții de re-consolide recomandate, bune pentru găuri adânci |
|
Frezare |
Carbură, HSS |
Vc =300-900 m/min, fz =0.1-0.4 mm |
Instrumente cu unghi de raclă pozitiv, adâncime mare de tăiere, alimentare ridicată |
|
Atingere |
HSS-E-PM, TICN Coated |
Vc =20-40 m/min |
Lubrifiere corectă pentru o calitate bună a firului |
|
Măcinare |
Oxid de aluminiu, roți CBN |
Utilizați cu precauție, poate provoca arsuri de suprafață și stres rezidual |
Control strict al parametrilor și răcirii, dacă este necesar |
|
Lustruire |
Roți moi, pastă abrazivă |
Îmbunătățește finisarea suprafeței, reduce concentrația de stres |
Suprafață curată după lustruire |
Ghid de fabricație:
Evaluare a mașinilor: 85% (1100 aluminiu=100%), machinabilitate bună, superioare la 5083, 2xxx și aliaje 7xxx, dar mai mici de aliaje din seria 6xxx .}
Formarea cipurilor: jetoanele tind să înfășoare unelte, necesită întreruperi de cipuri bune și lichid de răcire cu flux mare .
Lichid de răcire: fluid de tăiere solubil în apă (8-12% concentrare), răcire de debit mare .
Uzura instrumentului: durată de viață scăzută, lungă .
Weldabilitate: Excelent cu sudarea TIG și MIG, una dintre cele mai bune aliaje de aluminiu sudabile, cu rezistență ridicată la sudură, potrivite pentru asamblarea unor structuri complexe mari; De obicei, nu este necesar un tratament termic post-sudură .
Funcționare la rece: Formabilitate excelentă în temperament, bun în temperaturi H32/H34 .
Lucrare la cald: Grapul de temperatură recomandat 300-370 grad, cu control strict asupra cantității și ratei de deformare .
Cracarea coroziunii stresului: 5052 aliaj în sine nu este susceptibil la SCC; Temperamentul H321 îmbunătățește în continuare rezistența SCC .
Proprietăți criogene: rezistența și duritatea sunt bine întreținute în medii extrem de scăzute .
7. Sisteme de rezistență la coroziune și protecție
|
Tip de mediu |
Rating de rezistență |
Metoda de protecție |
Performanță preconizată |
|
Atmosferă industrială |
Excelent |
Suprafață curată |
20+ ani |
|
Atmosferă marină |
Excelent |
Suprafață curată |
15-20+ ani |
|
Imersiunea apei de mare |
Excelent |
Protecție catodică sau pictură |
10-20+ ani cu întreținere |
|
Umiditate ridicată |
Excelent |
Suprafață curată |
20+ ani |
|
Coroziunea stresului |
Excelent |
Nu este necesară o protecție suplimentară |
Sensibilitate extrem de scăzută |
|
Exfoliere |
Excelent |
Protecția standard |
Sensibilitate extrem de scăzută |
|
Coroziune galvanică |
Bun |
Izolare corectă |
Proiectare atentă cu metale diferite |
Opțiuni de protecție la suprafață:
Anodizare:
Tip II (sulfuric): 10-25 μm grosime, oferă protecție suplimentară și estetică .
Tipul III (Hard): 25-75 μm grosime, crește rezistența la uzură și duritatea (deși efectele pot fi mai puțin pronunțate decât asupra aliajelor mai dure) .
Acoperiri de conversie:
Combatele de conversie cromate (MIL-DTL -5541): bază excelentă pentru vopsele sau adezivi .
Alternative fără crom: conforme cu mediul înconjurător .
Sisteme de pictură:
Primer epoxid + Polyuretan Topcoat: oferă o protecție excelentă pe termen lung, în special pentru aplicațiile marine și offshore .
8. Proprietăți fizice pentru proiectarea ingineriei
|
Proprietate |
Valoare |
Considerarea proiectării |
|
Densitate |
2,68 g/cm³ |
Proiectare ușoară, Centrul de control al gravitației |
|
Gama de topire |
605-650 grad |
Parametri de sudare și turnare |
|
Conductivitate termică |
138 W/m·K |
Gestionarea termică, proiectarea transferului de căldură |
|
Conductivitate electrică |
35% IACS |
Conductivitate electrică în aplicații electrice |
|
Căldură specifică |
900 J/kg · K. |
Calcule de masă termică și capacitate de căldură |
|
Extinderea termică (CTE) |
23.8 ×10⁻⁶/K |
Modificări dimensionale datorate variațiilor de temperatură |
|
Modulul lui Young |
70,3 GPA |
Calculele de deviere și rigiditate |
|
Raportul lui Poisson |
0.33 |
Parametrul de analiză structurală |
|
Capacitate de amortizare |
Moderat |
Controlul vibrațiilor și al zgomotului |
Considerații de proiectare:
Interval de temperatură de funcționare: -200 grad la +80 grad (utilizarea pe termen lung peste 80 de grade va reduce treptat rezistența) .
Performanță criogenică: rezistența și duritatea sunt bine întreținute în medii extrem de scăzute la temperaturi, ceea ce îl face un material structural criogenic excelent .
Proprietăți magnetice: non-magnetic .
Reciclabilitate: 100% reciclabil cu valoare ridicată de resturi .
Formabilitate: Formabilitate excelentă în temperamentul O, bun, bun în temperaturi H32/H34 .
Stabilitate dimensională: stabilitate dimensională bună după ce a forjat și tratamentul de stabilizare .
Raportul de rezistență-greutate: avantaj semnificativ în componente structurale mari care necesită o bună rezistență la coroziune, sudabilitate, formabilitate și rezistență moderată .
9. Asigurarea și testarea calității
Proceduri de testare standard:
Compoziție chimică:
Spectroscopie cu emisii optice
Analiza fluorescenței cu raze X.
Verificarea tuturor elementelor majore și a conținutului de impuritate
Testare mecanică:
Testare la tracțiune (radial, tangențial, axial, în special pentru inele cu pereți groși, probe necesare la adâncimi diferite)
Testarea durității (Brinell, mai multe locații)
Testarea oboselii (după cum este necesar)
Testare nedistructivă:
Inspecție cu ultrasunete (100% volumetrică, în special pentru calitatea internă a forjurilor cu pereți groși cu diametru mare, conform AMS 2630 Clasa A1/AA sau ASTM E2375 Nivelul 2)
Testare curentă eddy (defecte de suprafață și aproape de suprafață)
Inspecție penetrant (defecte de suprafață)
Analiză microstructurală:
Determinarea mărimii bobului
Evaluarea și evaluarea compusului intermetalic
Verificarea modelului de flux de cereale
Evaluarea gradului de recristalizare
Inspecție dimensională:
Verificare CMM (Mașină de măsurare a coordonatelor)
Diametrul exterior, diametrul interior, grosimea peretelui, înălțimea, planeitatea, concentricitatea, etc. ., cu control dimensional geometric complet pentru inele mari .
Certificări standard:
Raport de testare Mill (ro 10204 3.1 sau 3.2)
Certificarea analizei chimice
Certificarea proprietăților mecanice
Certificare de tratare termică/forjare
Certificare de testare nedistructivă
Conformitate cu ASTM B247 (Forgings), GB/T 3880 (Standard chinezesc), EN AW -5052 și alte standarde din industrie .
10. Aplicații și considerații de proiectare
Aplicații primare:
Industria marină:
Componente structurale pentru nave și iahturi (punți, pereți de pereți, conducte de apă de mare, rezervoare, inele de sprijin pentru componente)
Componente structurale care nu poartă sarcină pentru platformele offshore
Vase sub presiune și rezervoare de depozitare:
Scoici, capete și inele de flanșă pentru rezervoare și vase de depozitare cu presiune joasă până la medie
Echipament electronic șasiu și carcase, chiuvete de căldură
Transport:
Rezervoare de combustibil pentru automobile și camioane, rezervoare de gaz
Componente structurale care nu poartă sarcină pentru vehicule feroviare
Construcție și decorare:
Pereți de perdea arhitecturală, elemente decorative, inele de sprijin structural
Industria generală:
Diverse structuri inelare cu scop general care necesită o formare bună, o rezistență la coroziune și o rezistență moderată
Avantaje de proiectare:
Rezistență excelentă la coroziune, în special în mediile marine și industriale .
Sudabilitate superioară, cu rezistență mare la sudură și o bună ductilitate, potrivită pentru asamblarea structurilor complexe mari .
Formabilitate la rece excelentă și mașinabilitatea, ușor de fabricat .
Procesul de forjare optimizează fluxul de cereale și calitatea internă, îmbunătățind rezistența la oboseală .
O bună rezistență moderată și o duritate, suficiente pentru majoritatea cerințelor structurale generale .
Cost-eficiență: în comparație cu aliajele de înaltă rezistență, 5052 oferă un avantaj al costurilor, asigurând în același timp performanțe bune .
Ușor, contribuind la economii de energie și reducere a emisiilor .
Limitări de proiectare:
Rezistență mai mică decât 5083, 6xxx și aliaje de înaltă rezistență din seria 7xxx; Nu este potrivit pentru aplicațiile care necesită o capacitate extrem de mare de încărcare .
Nu poate fi consolidat prin tratamentul termic; Forța poate fi crescută doar prin intermediul funcționării la rece (h tempers) .
Utilizarea pe termen lung la temperaturi peste 80 de grade va reduce treptat rezistența .
Considerente economice:
Costuri de materiale și procesare mai competitive în comparație cu aliajele de aluminiu de înaltă rezistență .
Rezistența excelentă la coroziune reduce nevoile de întreținere și înlocuire pe termen lung, scăzând costurile totale ale ciclului de viață .
Buni de sudabilitate și formabilitate Reduceți dificultatea de fabricație și costul structurilor mari complexe .
Aspecte de sustenabilitate:
Rata de reciclare 100% reciclabilă, cu resurse ridicate, conform conceptelor ecologice de fabricație .
Consumul de energie și emisiile de carbon în procesele de producție de aluminiu sunt optimizate continuu .
Durata de viață lungă a produsului și fiabilitatea ridicată reduc generarea de deșeuri .
Ghid de selecție a materialelor:
Alegeți 5052 Inele forjate cu diametru mare atunci când o bună rezistență la coroziune (în special la apa de mare), sudabilitate excelentă, formabilitate superioară și rezistență moderată sunt necesare simultan pentru structuri inelare mari .
Potrivit pentru aplicații sensibile la costuri care nu necesită rezistență extremă, cum ar fi navele marine, rezervoarele de depozitare și carcasele de echipamente electronice .
Pentru aplicațiile care necesită o rezistență mai mare împreună cu o rezistență excelentă la coroziune, 5083 aliaj poate fi considerat .
Tag-uri populare: 5052 Inel forjat din aluminiu cu diametru mare, China 5052 Diametru mare Producători de inel forjat din aluminiu, furnizori, fabrică, 5052 Inel din aliaj de aluminiu forjat, 7050 Inel de forjare din aliaj de aluminiu, 7050 Inel forjat din aluminiu, Inel de forjare din aliaj de aluminiu, Inele rulate de aluminiu, Inele de aluminiu cu diametru mare
Trimite anchetă








