6061 Inel de forjare din aliaj de aluminiu cu diametru mare

1. Prezentare generală a materialelor și proces de fabricație

Ringul de forjare din aliaj de aluminiu cu diametru mare de 6061 este un aliaj extrem de versatil de aluminiu-magneenium-silicon tratat termin (serie Al-MG-Si), pe scară largă pentru performanța sa excelentă în întregime . oferă un echilibru bun de forță și duritate, însoțită de o rezistență la coroziune excelentă, o mare diametru și o machinabilitate bună {{{8 Inele forjate beneficiază de avantajele procesului de forjare, rezultând o structură internă densă, boabe rafinate și un flux de cereale optimizat aliniat de -a lungul circumferinței inelului, asigurând o fiabilitate excelentă și o viață lungă de serviciu în diverse aplicații industriale ., deși puterea de 6061 nu este comparabilă cu 7xxx sau 2xx allays din seria 2 Mașinabilitatea și rezistența la coroziune sunt toate considerente importante .

Elemente de aliere primară:

Magneziu (mg): 0.8-1.2% (întărește cu siliciu, îmbunătățește rezistența și rezistența la coroziune)

Silicon (Si): 0.4-0.8% (întărește cu magneziu, îmbunătățește răspunsul la întărirea vârstei)

Cupru (Cu): 0.15-0.40% (crește puterea)

Chromium (CR): 0.04-0.35% (inhibă recristalizarea, îmbunătățește duritatea)

Material de bază:

Aluminiu (AL): echilibru

Impurități controlate:

Fier (Fe): 0,7% max

Mangan (MN): 0,15% max

Zinc (Zn): 0,25% max

Titan (TI): 0,15% max

Alte elemente: 0,05% max fiecare, 0,15% maxim maxim

Proces de forjare premium (pentru inele cu pereți groși cu diametru mare): Producerea de inele forjate de aluminiu cu pereți groși cu diametru mare, cu diametru mare, necesită un control precis asupra proceselor de topire, forjare și tratare termică pentru a se asigura că materialul atinge proprietățile complete dorite, în special uniformitatea în secțiuni groase:

Pregătirea topirii și a lingourilor:

Sunt selectate elemente de aluminiu primar și de aliaj în conformitate cu standardul .

Tehnologiile avansate de topire, rafinare și degazare sunt utilizate pentru a asigura o bună curățenie a topiturii, minimizarea incluziunilor nemetalice și a conținutului de gaz .

Sistemele de turnare mari cu răcire directă (DC) sunt utilizate pentru a produce linguri de diametru mare cu microstructura uniformă și fără segregare semnificativă .

Tratamentul de omogenizare a lingourilor:

Lingele suferă o recoacere omogenizare controlată precisă (de obicei la gradul 550-580 timp de câteva ore) pentru a elimina macrosegregarea, a dizolva fazele secundare grosiere și pentru a îmbunătăți ductilitatea lingourilor, pregătindu-l pentru forjarea ulterioară de deformare ridicată .}

Pregătirea și inspecția de billet:

Condiționarea suprafeței de lingouri (scalare sau frezare) pentru a îndepărta toate defectele de suprafață .

Se efectuează o inspecție cu ultrasunete 100% pentru a se asigura că lingoulul nu are defecte interne (e . g ., fisuri, porozitate, incluziuni mari) care ar putea afecta performanța finală, de obicei respectând standardele industriei .)

Preîncălzire: Billet -ul este încălzit uniform până la intervalul de temperatură de forjare precis (de obicei 400-500 grad) pentru a asigura o ductilitate optimă, evitând totodată topirea incipientă .

Secvență de forjare (Forgări cu inel cu diametru mare cu diametru):

Aplicarea echipamentelor mari: Presele hidraulice mari și mașinile de rulare cu inele trebuie să aplice suficientă forță de deformare la facturile grele, asigurându-se că miezul inelelor cu pereți groși suferă, de asemenea, deformare plastică completă și rafinament de cereale .

Supărare și pre-forjare: Pe prese hidraulice mari, lingomentele mari suferă operațiuni multidirecționale, multiple de supărare și desen pentru a descompune boabele de turnare, pentru a elimina porozitatea internă și pentru a forma forme de preformare adecvate .

Piercing: Pe presă, o structură de inel preliminară este formată prin piercing cu matrițe sau mandreluri . Acest proces compactă în continuare materialul și rafinează microstructura .

Formarea de rulare a inelului: Acest proces de rulare a inelului critic se realizează pe mașini de rulare cu inel vertical mare . Compresia radială și axială continuă este aplicată la preforma inelului printr -o rulare principală și o rulare de mandrel, crescând continuu diametrul inelului, reducând în timp ce reducerea grosimii de perete și înălțimea . rularea inelului obține o deformare de plastic semnificativă, alinând în mare măsură fluxul de cereală, circumferința inelului. Forța, duritatea și performanța oboselii . pentru părți cu pereți groși, fluxul uniform de cereale pe întreaga grosime a peretelui trebuie asigurat .

Raport de reducere minimă: De obicei, necesită cel puțin 3: 1 sau mai mare pentru a asigura eliminarea completă a structurii as-cast și a formării fluxului de cereale optimizat și a microstructurii densă .

Tratament termic:

Tratamentul termic al soluției: Forjarea este încălzită până la o temperatură de soluție precisă de aproximativ 530-545 și menținută pentru suficient timp pentru a dizolva complet elemente de aliere (mg, si, Cu) în matricea de aluminiu, formând o soluție solidă uniformă .

Stingerea: Răcirea rapidă de la temperatura soluției (de obicei stingerea apei, asigurarea temperaturii apei și a vitezei de răcire îndeplinesc cerințele de piese cu pereți groși) pentru a păstra soluția solidă suprasaturată . pentru piese cu pereți groși, uniformitatea de stingere este esențială pentru proprietățile finale .

Tratamentul de îmbătrânire (temperamentul T6): Tratament standard de îmbătrânire artificială (de obicei la gradul 160-180 pentru 8-18 ore) . Acest tratament provoacă precipitația de întărire a fazelor precum Mg₂si și unele al₂cu, obținând forță maximă și duritate .}

Alinarea stresului rezidual (temperaturi T651/T652): Pentru inele cu pereți groși cu diametru mare, întindere (T651) sau compresie (T652), ameliorarea stresului este adesea efectuată după stingere pentru a reduce semnificativ stresul rezidual, a reduce la minimum distorsiunea prelucrării și pentru a îmbunătăți stabilitatea dimensională .

Finisare și inspecție:

Deburiere, îndreptare, inspecție dimensională, verificări de calitate a suprafeței .

În cele din urmă, testarea nedestructivă cuprinzătoare (e . g ., ultrasonic, penetrant) și analize microstructurale sunt efectuate pentru a asigura că produsul respectă standardele industriei și cerințele clienților .}}

Proprietățile mecanice de 6061 cu diametru mare cu diametru cu pereți groși, inelele forjate din aluminiu cu pereți groși depind de grosimea specifică, temperamentul de tratare termică și optimizarea procesului de forjare . T6 și T651/T652 sunt cele mai frecvent utilizate temperaturi pentru 6061.

Distribuția proprietăților și anisotropie:

6061 Inelele forjate, prin procesul de rulare a inelului, au fluxul de cereale puternic aliniat de -a lungul circumferinței inelului . Prin urmare, proprietățile circumferențiale (tangențiale) sunt de obicei optime . proprietățile radiale și axiale sunt relativ mai mici, dar sunt încă suficiente pentru majoritatea nevoilor componente structurale .

Efect de grosime: Pentru 6061, cu diametru mare cu diametru grosime mențin, de asemenea, o uniformitate bună a proprietăților de la miez la suprafață, datorită întăririi sale excelente .

Stresuri reziduale: temperaturi T651/T652, prin întinderea sau ameliorarea stresului de compresie, reduc semnificativ stresul rezidual de stingere, minimizează distorsionarea prelucrării și îmbunătățesc stabilitatea dimensională .

Microstructura de 6061 cu diametru mare cu diametru cu pereți groși de aluminiu forjat este baza pentru performanțele lor generale bune .

Caracteristici microstructurale cheie:

Structura cerealelor și fluxul de cereale:

Procesul de forjare descompune boabele grosiere de cast, formând boabe fine, uniforme recristalizate și cereale alungite ne-recristalizate aliniate de-a lungul direcției de forjare .

Fluxul de cereale: în timpul rulării inelului, boabele sunt intens alungite și formează o structură fibroasă continuă de-a lungul circumferinței inelului . Acest flux de cereale se potrivește foarte mult cu direcția principală de stres a inelului, îmbunătățind semnificativ rezistența circumferențială, viața de oboseală și duritatea . pentru inelele cu perete groase, fluxul de cereale este distribuit uniform pe parcursul întregii secțiuni {{{3} fluxul de cereale este distribuit uniform pe parcursul întregii secțiuni {{3

Dispersoide: dispersoide fine formate din crom (CR) inhibă efectiv recristalizarea și creșterea cerealelor, asigurând o microstructură cu granulație fină .

Eliminarea densității mari și a defectelor:

Presiunea imensă aplicată în timpul procesului de forjare închide complet defectele interne, cum ar fi porozitatea, cavitățile de contracție și buzunarele de gaz, care pot apărea în timpul turnării, îmbunătățind semnificativ densitatea și fiabilitatea materialului .

Se descompun eficient și se dispersează uniform cantități mici de compuși și impurități intermetalice primare (e . g ., FE, Si faze), reducând efectele lor detrimentare .

Consolidarea distribuției fazei (precipitate):

Tratamentul de îmbătrânire T6 provoacă precipitarea fazei primare de întărire MG₂SI, împreună cu unele precipitații Al₂cu . aceste precipitate sunt distribuite uniform în boabe, asigurând întărirea .

Precipitatele la limitele cerealelor sunt de obicei fine și nu duc cu ușurință la coroziune intergranulară severă .

Curățenie metalurgică:

Tehnologiile standard de topire și turnare asigură conținut scăzut de incluziune nemetalică, îndeplinirea cerințelor de curățenie pentru aplicații de inginerie generală .

Intervalul de dimensiuni de 6061 cu diametru mare cu diametru cu pereți groși, inele falsificate din aluminiu din aluminiu este larg și poate fi produs personalizat în conformitate cu cerințele de inginerie .

Capacitate de personalizare:

Inele falsificate personalizate cu diferite dimensiuni, forme și cerințe de toleranță pot fi produse în funcție de desene detaliate ale clienților și specificații tehnice .

Oferit în mod obișnuit în condiții prelucrate sau semi-finisatoare prelucrate pentru a facilita prelucrarea ulterioară a clienților .

6061 Aliaj își realizează în primul rând proprietățile mecanice prin tratamentul termic .

Îndrumare de selecție a temperamentului:

Temperament t6: Cel mai frecvent utilizat temperament pentru 6061 cu diametru mare cu pereți cu pereți groși, oferind cea mai bună combinație de rezistență și duritate .

T651/T652 Temperații: Pentru aplicațiile care necesită o prelucrare precisă sau o stabilitate dimensională strictă, se recomandă temperaturile T651 sau T652 pentru a elimina eficient stresul rezidual de stingere .

6061 cu diametru mare cu diametru cu pereți groși, inelele forjate din aluminiu cu pereți groși au, în general, o utilabilitate bună, dar dimensiunea lor mare și natura cu pereți groși necesită încă considerație .

Ghid de fabricație:

Machinabilitatea: 6061 are o Machinabilitate bună, permițând utilizarea instrumentelor și parametrilor standard de prelucrare a aliajului din aluminiu . Atenție la gestionarea cipurilor pentru a evita înțelegerea .}

Weldabilitate: 6061 este unul dintre puținele aliaje de aluminiu cu rezistență mai mare care poate fi convențional sudată de fuziune . În timp ce rezistența poate scădea după sudare, poate fi optimizat selectând sârmă de umplere adecvată și procese de sudare .

Stres rezidual: 6061 stinse stres au stres rezidual; Tratamentele T651/T652 Reduce efectiv acest {. în timpul prelucrării, strategii precum prelucrarea simetrică și tăieturile superficiale cu mai multe pas ar trebui să fie utilizate pentru a minimiza distorsionarea .

Tratament de suprafață:

Anodizant: Tip II (sulfuric) sau tip III (greu) Anodizarea oferă rezistență la uzură, rezistență la coroziune și apel estetic .

Acoperiri de conversie: Acoperirile de conversie cromate sau fără crom servesc ca primer pentru vopsea .

Acoperiri: Aplicat pentru cerințe specifice de protecție .

6061 aliaj este renumit pentru rezistența sa excelentă la coroziune, în special în mediile atmosferice și marine .

Strategii de protecție a coroziunii:

Selecție de aliaj și temperament: 6061- T6 Tempera în sine oferă o rezistență excelentă la coroziune, în special împotriva SCC și a coroziunii de exfoliere .

Tratament de suprafață:

Anodizant: Cea mai frecventă metodă de protecție, formând o peliculă de oxid densă care îmbunătățește coroziunea și rezistența la uzură .

Acoperiri de conversie chimică: Serviți ca primer bun pentru vopsele sau adezivi .

Sisteme de acoperire: Acoperirile de înaltă performanță pot fi aplicate în medii deosebit de dure .

Managementul coroziunii galvanice: Când este în contact cu metale incompatibile, trebuie utilizate măsuri de izolare, cum ar fi acoperiri sau garnituri

Proprietățile fizice de 6061 cu diametru mare cu pereți cu pereți groși inele forjate din aluminiu sunt cruciale pentru proiectarea structurilor mari .

Considerații de proiectare:

Raportul forță-greutate: 6061 oferă un raport bun de rezistență-greutate, potrivit pentru structurile care necesită o ușoară, dar nu la un grad extrem .

Ușurință de fabricație: Machinabilitate bună și sudabilitate Reduceți complexitatea și costul producției .

Rezistență la coroziune: Rezistența excelentă la coroziune o face potrivită pentru diverse medii exterioare și corozive .

Eficiența costurilor: 6061 este mai eficient din punct de vedere al costurilor în comparație cu aliajele cu rezistență mai mare .

Temperatura de funcționare: Ca toate aliajele de aluminiu, 6061 nu este rezistent la temperatură ridicată; Temperatura de funcționare recomandată este sub 150 grade .

Controlul calității pentru 6061 Inele forjate din aluminiu cu pereți groși cu diametru mare este un aspect crucial care asigură performanța și fiabilitatea lor .

Proceduri de testare standard:

Certificarea materiei prime: Analiza compoziției chimice pentru a asigura respectarea AMS, ASTM, etc. ., și trasabilitatea .

Controlul procesului de topire și forjare: Temperatura de monitorizare, cantitatea de deformare pentru a asigura o structură internă uniformă și densă .

Monitorizarea procesului de tratare termică: Uniformitatea temperaturii cuptorului, stingerea soluției, curba de îmbătrânire, etc. .

Analiza compoziției chimice: Verificarea elementelor de aliere și a conținutului de impuritate .

Testarea proprietății mecanice:

Testare la tracțiune: Probele prelevate în direcții radiale, tangențiale/circumferențiale și axiale pentru a testa UT -urile, ys, el .

Testarea durității: Măsurători cu mai multe puncte pentru a evalua uniformitatea .

Testarea impactului: Dacă este necesar .

Testare nedistructivă (NDT):

Testare cu ultrasunete: Inspecție volumetrică a întregului inel pentru a detecta defecte interne .

Testarea penetrantului: Detectează defectele de rupere a suprafeței .

Testare curentă eddy: Detectează defecte de suprafață și de suprafață aproape .

Analiza microstructurală: Examen metalografic pentru a evalua dimensiunea cerealelor, fluxul de cereale, gradul de recristalizare, distribuția precipitată, tipurile de defecte, etc. .

Inspecția dimensiunii și a calității suprafeței: Măsurători precise folosind CMM, Profilometru, etc. .

Standarde și certificări:

Respectă ASTM B247 (Fortay Alloy din aluminiu), AMS 4117 (6061- T6 Forgings), ISO, EN, GB/T și alte standarde din industrie .

Certificări de sistem de gestionare a calității: ISO 9001.

EN 10204 Tip 3 . 1 pot fi furnizate rapoarte de testare materiale.

6061 Ieurele forjate din aluminiu cu pereți groși cu diametru mare sunt utilizate pe scară largă în diverse sectoare industriale, datorită performanței lor generale excelente și eficienței costurilor .

Zone de aplicare primară:

Structuri auxiliare aerospațiale: Componente structurale ale aeronavelor non-critice, inele de echipamente periferice ale motorului, echipamente de susținere la sol .

Inginerie marină și offshore: Echipamente mari de punte pentru nave, structuri care nu poartă încărcarea pentru platforme offshore, corpuri de valve marine, flanșe de țeavă, etc. ., beneficiind de rezistența lor la coroziunea apei de mare .

Mașini și echipamente generale: Corpuri mari de pompă, carcase de compresor, suporturi pentru motor, flanșe, conectori, cadre purtătoare de încărcare, etc. .

Transit feroviar: Componente de conectare a corpului de tren, piese bogie non-critice, echipamente feroviare .

Industria auto: Componente mari, roți de camion, piese de șasiu, etc. ., pentru reducerea greutății .

Construcții și inginerie structurală: Conectori mari de truss, structuri decorative, componente ale podului .

Avantaje de proiectare:

Raport bun de rezistență-greutate: Oferă o rezistență suficientă pentru majoritatea aplicațiilor structurale în timp ce obțineți ușor .

Rezistență excelentă la coroziune: Se comportă bine în medii atmosferice și marine, în special insensibil la SCC .

Weldabilitate și mașinabilitatea superioară: Reduce semnificativ complexitatea și costurile producției, facilitând procesarea și asamblarea ulterioară .

Duritate ridicată: O duritate bună la temperatura camerei, nu predispusă la fractura fragilă .

Eficiența costurilor: Mai scăzute materii prime și costuri de procesare în comparație cu aliajele cu performanțe mai mari .

Stabilitate dimensională: T651/T652 Temperii controlează eficient distorsiunea prelucrării .

Limitări de proiectare:

Limitări de forță: Puterea sa nu este comparabilă cu aliajele cu rezistență ultra-înaltă, cum ar fi seria 2xxx sau 7xxx, ceea ce o face improprie pentru structurile critice de încărcare care necesită o rezistență finală .}

Performanță la temperatură ridicată: O limitare comună pentru aliajele de aluminiu; Temperaturile de funcționare pe termen lung sunt limitate la sub 150 grade .

Forța oboselii: Rezistență mai mică a oboselii comparativ cu seria 7xxx, nu este potrivită pentru medii de încărcare ciclică extremă .

Considerații economice și de sustenabilitate:

Costul total al ciclului de viață: Costul inițial mai mic și performanța bună de întreținere îl fac extrem de rentabil în multe aplicații .

Utilizarea materialelor: Procesul de forjare ajută la îmbunătățirea utilizării materialelor .

Prietenie de mediu: Aluminiul este un material extrem de reciclabil, care se aliniază principiilor de dezvoltare durabilă; Lightweighting contribuie, de asemenea, la reducerea consumului de energie .

Tag-uri populare: 6061 Inel de forjare din aluminiu cu diametru mare, China 6061 Diametru mare cu diametru de aluminiu Producători, furnizori, furnizori, fabrică, 5052 Inel de forjare din aluminiu, 5052 Inel din aliaj de aluminiu forjat, 6061 Inel forjat din aluminiu, Inele forjate din aluminiu, Inele de forjare din aluminiu, Inele de aluminiu cu diametru mare