video
7050 Large Diameter Aluminum Alloy Forged Ring
(13)
1/2
<< /span>
>

7050 Inel forjat din aluminiu cu diametru mare

7050 aliaj de aluminiu este un aliaj de aluminiu de înaltă rezistență, tratabilă termic, cu o rezistență excelentă la coroziunea și fisurarea coroziunii stresului, ceea ce își poate menține performanța în medii dure. Are o duritate bună, rezistență la fractură și rezistență la oboseală și poate rezista la sarcini mari și stări de stres complexe. Prin tratamentul termic, rezistența și duritatea a 7050 aliaj de aluminiu poate fi îmbunătățită în continuare pentru a îndeplini cerințele de performanță mai mari.

1. Prezentare generală a materialelor și proces de fabricație

 

 

Inelul forjat de aluminiu de aluminiu cu diametru mare de 7050 este un aliaj de aluminiu-zinc-zinc-magnium cu rezistență termică (seria Al-Zn-MG-CU), cu o rezistență-magnium (seria Al-Zn-MG-CU), în special pentru componente structurale și de rezistență la stres, care solicită o rezistență extrem de ridicată, o duritate excelentă și o coroțare excelentă. Comparativ cu 7075 aliaj, de asemenea, în seria 7xxx, 7050 obține o rezistență semnificativ îmbunătățită a fracturii și rezistența SCC în secțiuni groase, menținând în același timp o rezistență excelentă, prin compoziția optimizată a aliajului (conținut mai mic de cupru și un raport mai mare de zinc/magneziu) și un control strict al procesului de producție. Inelele forjate cu diametrul mare folosesc 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 remarcabilă și durata de viață lungă în cele mai severe condiții de operare.

Elemente de aliere primară:

Zinc (zn): 5. 9-6. 7% (element de întărire primară)

Magneziu (mg): 2. 0-2. 6% (întărirea sinergică cu zinc, îmbunătățește răspunsul în pericol de vârstă)

Cupru (Cu): 2. 0-2. 6% (crește rezistența, dar cantitățile excesive pot reduce rezistența SCC)

ZIRCONIUM (ZR): 0. 08-0. 15% (formulare al₃zr dispersoide, rafinează boabele, inhibă recristalizarea)

Material de bază:

Aluminiu (AL): echilibru

Impurități controlate:

Fier (fe): 0. 15% max

Silicon (si): 0. 12% max

Mangan (mn): 0. 10% max

Titanium (ti): 0. 06% max

Alte elemente: {{0}}. 05% max fiecare, 0,15% maxim maxim

Proces de forjare premium (pentru inele cu diametru mare): Producerea a 7050 de inele forjate din aliaj de aluminiu cu diametru mare reprezintă culmea tehnologiei de forjare de calitate aerospațială, necesitând un control precis asupra proceselor de topire, forjare și tratare termică pentru a se asigura că materialul obține performanță completă completă:

Pregătirea topirii și a lingourilor:

Se utilizează elemente de aluminiu primar de înaltă pupură și elemente de aliere de înaltă puritate.

Tehnologiile avansate de topire și turnare, cum ar fi topirea în vid, protecția cu gaze inerte, snif/filtrare și agitare electromagnetică sunt folosite pentru a asigura un conținut de hidrogen extrem de scăzut și incluziuni nemetalice în topire, care se întâlnesc cu curățenia de calitate aerospațială.

Sistemele de turnare directă (DC) mare sau de turnare continuă sunt utilizate pentru a produce lingouri cu diametru mare cu microstructuri uniforme, fără segregare. Adăugarea de zirconiu (ZR) formează dispersoide al₃zr în timpul solidificării, rafinarea eficientă a cerealelor castinate și inhibarea recristalizării, ceea ce este crucial pentru forjarea ulterioară și performanța finală.

Tratamentul de omogenizare a lingourilor:

Lingele suferă de recoacere omogenizare controlată precis (de obicei, la gradul 460-480 pentru 24-48 ore) pentru a elimina macrosegregarea, a dizolva fazele secundare grosiere și a îmbunătăți ductilitatea lingourilor, pregătindu-l pentru o deformare ridicată ulterioară.

Pregătirea și inspecția de billet:

Condiția suprafeței de linguriță (scalpare 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 (de exemplu, fisuri, porozitate, incluziuni mari) care ar putea afecta performanța finală, necesitând de obicei AMS 2630 Class AA, cel mai înalt standard din industria aerospațială.

Preîncălzire: Billet -ul este încălzit uniform până la intervalul de temperatură de forjare precis (de obicei 400-450 grad) pentru a asigura o ductilitate optimă, evitând totodată topirea incipientă (temperatura solidus).

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

Supărare și pre-forjare: Lingele mari sunt supuse operațiunilor multidirecționale, multiple de supărare și desen pe prese hidraulice mari pentru a descompune boabele de turnare și pentru a forma forme de preformare adecvate (de exemplu, disc sau clătite). Deformarea suficientă este asigurată pentru a obține o perfecționare și densificarea completă a cerealelor.

Piercing: Pe prese hidraulice mari, se formează o structură de inel preliminară prin piercing cu matrițe sau mandre. 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 preformei inelului printr -o ruladă principală și o sul de mandrel, crescând continuu diametrul inelului, reducând în același timp grosimea și înălțimea peretelui său. Rularea inelului atinge o deformare plastică semnificativă, alinând foarte mult fluxul de cereale de -a lungul circumferinței inelului, asigurând cea mai mare rezistență circumferențială și rezistență excelentă la oboseală și fractură.

Finisaj de forjare a matriței (opțional): Pentru inele cu forme mai complexe sau cerințe de precizie dimensionale extrem de înalte, modelarea finală poate fi efectuată pe prese mari de forjare a matriței pentru a obține dimensiuni geometrice precise și finisare bună a suprafeței.

Raport de reducere minimă: De obicei, necesită cel puțin 3: 1 pentru a asigura eliminarea completă a structurii as-cast și formarea fluxului de cereale optimizat.

Tratament termic:

Tratamentul termic al soluției: Forjarea este încălzită la o temperatură de soluție precisă de aproximativ 475-485 și menținută pentru suficient timp pentru a dizolva complet elemente de aliere (Zn, Mg, Cu) în matricea de aluminiu, formând o soluție solidă uniformă. Uniformitatea de temperatură este controlată la ± 3 grade.

Stingerea: Răcire rapidă de la temperatura de soluționare (de obicei stingerea apei, cu temperatura apei controlată sub 60 de grade) pentru a reține soluția solidă suprasaturată. Viteza de stingere este esențială pentru proprietățile finale, asigurând răcirea uniformă pentru inelele cu secțiune groasă.

Tratament de îmbătrânire:

T73 temperament: Tratament de suprasolicitare în două etape sau cu mai multe etape (de exemplu, prima etapă 107 grad /4-6 ore, a doua etapă 165 grad /8-12 ore). Acest tratament produce precipitații mai grosiere și mai stabile, îmbunătățind semnificativ rezistența la fisurarea coroziunii stresului (SCC) și coroziunea exfolierii, cu un ușor sacrificiu în forță.

T74 temperament: Similar cu T73, efectuat de obicei la temperaturi ușor mai ridicate sau timpi de îmbătrânire mai lungi, urmărind să ofere o rezistență SCC similară la T73, dar cu o rezistență ușor mai mare.

Temperat T6 (mai puțin obișnuit pentru secțiunea groasă 7050): Îmbătrânirea artificială standard, oferind o rezistență maximă, dar cu o susceptibilitate mai mare la SCC și coroziunea exfolierii în secțiuni groase și cu diametrul mare, în general nu este recomandat.

Finisare și inspecție:

Deburiere, îndreptare, inspecție dimensională, verificări ale calității suprafeței.

În cele din urmă, se efectuează teste complete nedistructive (de exemplu, analiza ultrasonică, penetrant, eddy) și microstructurală pentru a asigura că produsul respectă pe deplin standardele aerospațiale și de apărare.

 

 

2. Proprietăți mecanice de 7050 Inel forjat cu diametru mare

 

 

Proprietățile mecanice de 7050 de inele forjate din aluminiu cu diametru mare depind de grosimea specifică, temperamentul de tratament termic și optimizarea procesului de forjare. T73 și T74 sunt cele mai utilizate temperaturi pentru secțiunea groasă 7050 datorită echilibrului lor optim între rezistență la rezistență și coroziune.

 

Proprietate

T73 (tipic)

T74 (tipic)

Metoda de testare

Forța de tracțiune finală (UTS)

470-520 MPA

490-540 MPA

ASTM E8

Rezistență la randament (0. 2% ys)

400-450 MPA

420-470 MPA

ASTM E8

Alungire (2 inch)

9-14%

8-13%

ASTM E8

Duritate (Brinell)

135-155 hb

145-165 hb

ASTM E10

Rezistență la oboseală (5 × 10 cicluri)

150-180 MPA

160-190 MPA

ASTM E466

Durerea fracturii (K1C)

28-38 mpa√m

25-35 mpa√m

ASTM E399

Forța forfecării

280-320 MPA

300-340 MPA

ASTM B769

 

Distribuția proprietăților și anisotropie:

7050 Inele forjate, prin rularea cu inel precis, au fluxul de cereale foarte aliniat de -a lungul circumferinței inelului. Prin urmare, proprietățile circumferențiale (tangențiale) (rezistență, oboseală, rezistență la fractură) sunt de obicei optime. Proprietățile radiale și axiale sunt relativ mai mici, dar valorile lor depășesc cu mult multe alte aliaje, iar gradul lor de anisotropie este mai mic decât produsele extrudate sau rulate.

Efect de grosime: 7050 aliaj este deosebit de adept în menținerea proprietăților sale mecanice, inclusiv rezistența și rezistența la fractură, arătând un avantaj semnificativ în aplicațiile cu secțiune groasă (de exemplu, peste 100 mm), superioare aliajului 7075.

Variația durității de bază la suprafață: prin procese optimizate de stingere și îmbătrânire, variația de duritate este controlată de obicei în 5 HB, asigurând uniformitatea generală a proprietății.

Stresul rezidual: temperamentele T7x51 sau T7x52 (ameliorarea stresului prin întindere sau compresie) sunt utilizate în mod obișnuit pentru a reduce semnificativ stresul rezidual de stingere, pentru a reduce la minimum distorsiunea prelucrării și pentru a îmbunătăți rezistența la SCC.

 

 

3. Caracteristici microstructurale

 

 

Microstructura de 7050 de inele forjate din aluminiu cu diametru mare este piatra de temelie a rezistenței lor ridicate și a rezistenței excelente la coroziune, cu un accent deosebit pe morfologia cerealelor, precipitarea fazelor și controlul defectelor.

Caracteristici microstructurale cheie:

Structura cerealelor și fluxul de cereale:

Cereale fine, uniforme recristalizate și cereale alungite ne-recristalizate aliniate de-a lungul direcției de forjare.

Fluxul de cereale: în timpul rulării inelului, boabele sunt puternic 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 rezistența la fractură.

DispersOids: Fine al₃zr dispersoide (aprox. 50-100 nm) format din limitele de cereale de zirconi (zr) și în interiorul cerealelor, inhibând efectiv recristalizarea și creșterea cerealelor, asigurând o microstructură cu granulație fină, oferind în același timp o anumită consolidare.

Dimensiunea cerealelor ASTM este de obicei 6-8 sau mai fină.

Consolidarea distribuției fazei (precipitate):

Faza de întărire primară în 7050 este precipitarea MGZN₂ (η) bogată în zinc și magneziu.

Tratamentele de suprasolicitare T73/T74 duc la faze η mai grosiere și mai uniforme, discontinue, în special cu morfologia precipitată optimizată la limitele cerealelor, ceea ce reduce efectiv tendința de propagare a fisurilor intergranulare, astfel îmbunătățind rezistența la coroziunea de stres (SCC) și coroziunea de exfoliere.

Zonele fără precipitații (PFZ): lățimea zonelor fără precipitații de-a lungul limitelor de cereale este strict controlată pentru a echilibra rezistența cu rezistența la duritate/SCC.

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.

Îndepărtează efectiv și dispersează uniform cantități mici de compuși și impurități intermetalice primare (de exemplu, fazele Fe, Si), reducând efectele lor dăunătoare.

Curățenie metalurgică:

Tehnologiile de topire și turnare de calitate aerospațială asigură un conținut de incluziune non-metalic extrem de scăzut, îndeplinind cele mai stricte cerințe de curățenie.

 

 

4. Specificații și toleranțe dimensionale

 

 

Gama de dimensiuni de 7050 de inele forjate din aluminiu cu diametru mare este foarte largă și poate fi produsă personalizat în funcție de cerințele stricte ale sectoarelor aerospațiale, militare și alte sectoare.

 

Parametru

Gama tipică de fabricație

Toleranță de precizie (de obicei după prelucrare)

Toleranță comercială (As-Forged)

Metoda de testare

Diametrul exterior

500-5000+ mm

± {{0}}. 1 mm până la ± 0,5 mm

± 1. 0 mm până la ± 5 mm

CMM

Diametru interior

400-4900+ mm

± {{0}}. 1 mm până la ± 0,5 mm

± 1. 0 mm până la ± 5 mm

CMM

Grosimea peretelui

50-800+ mm

± {{0}}. 1 mm până la ± 0,5 mm

± 1. 0 mm până la ± 5 mm

CMM

Înălţime

50-1200+ mm

± {{0}}. 1 mm până la ± 0,5 mm

± 1. 0 mm până la ± 5 mm

CMM

Flatitate

N/A

0. 1 mm/metru diametru

0. 5 mm/diametru de metru

Flatness Gauge/CMM

Concentricitate

N/A

0. 1 mm

0. 5 mm

Concentricity Gauge/CMM

Rugozitate de suprafață

N/A

RA 3,2 μm Max

RA 12,5 μm Max

Profilometru

 

Capacitate de personalizare:

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

Oferit de obicei în condiții prelucrate sau prelucrate cu finisare, pentru a asigura ușurința și precizia procesării ulterioare.

Cereri extrem de mari de precizie dimensională și calitate a suprafeței, necesitând de obicei prelucrări stricte după forjare.

 

 

5. Denumiri de temperament și opțiuni de tratare termică

 

 

7050 aliaj își realizează în primul rând proprietățile mecanice excelente prin tratamentul termic.

 

Cod temperament

Descrierea procesului

Aplicații optime

Caracteristici cheie

O

Complet reculat, înmuiat

Stat intermediar înainte de procesare ulterioară

Ductilitate maximă, cea mai mică rezistență, ușoară pentru a lucra la rece

T6

Soluție tratată termic, apoi îmbătrânită artificial

Secțiuni non-groase sau aplicații non-SCC sensibile

Cea mai mare rezistență, dar SCC ridicată și sensibilitate la exfoliere în secțiuni groase

T73

Soluție tratată termică, apoi suprasolicitată (în două etape sau în mai multe etape)

Componente structurale cu secțiune groasă aerospațială

Rezistență excelentă la fisurarea și exfolierea coroziunii stresului, duritate ridicată a fracturii, rezistență ușor mai mică decât T6

T74

Soluție tratată termică, apoi suprasolicitată (similară cu T73, o rezistență potențial ușor mai mare)

Componente structurale cu secțiune groasă aerospațială

Echilibrează rezistența ridicată cu rezistență excelentă la SCC/exfoliere, puțin mai bună în general decât T73

T76

Soluție tratată termic, apoi special îmbătrânită

Anumite aplicații care necesită forță specifică și echilibru SCC

Proprietăți generale bune, rezistență la coroziune la stres

 

Îndrumare de selecție a temperamentului:

T73/T74 Temperații: Termele preferate pentru inele falsificate cu diametrul mare 7050. Acestea asigură o rezistență excelentă la fisurarea coroziunii de stres (SCC) și la coroziunea exfolierii, menținând în același timp o rezistență ridicată, ceea ce este crucial pentru aplicațiile aerospațiale critice pentru siguranță. T74 oferă de obicei o rezistență ușor mai mare decât T73.

Temperament t6: Nu este recomandat pentru aplicații sensibile la secțiunea groasă sau SCC, datorită rezistenței semnificativ mai mici a SCC și a coroziunii de exfoliere în comparație cu T73/T74.

Alinare stres reziduală:

TXX51: Soluție tratată termic, urmată de cel puțin 1,5% întindere pentru ameliorarea stresului, apoi îmbătrânită. Aceasta este o metodă eficientă pentru eliminarea stresului rezidual de stingere, reducând semnificativ distorsionarea prelucrării.

TXX52: Soluție tratată termic, urmată de compresie pentru ameliorarea stresului, apoi îmbătrânită. Potrivit pentru forme complexe sau componente mari în care întinderea nu este posibilă.

 

 

6. Caracteristici de prelucrare și fabricare

 

 

Prelucrarea 7050 de inele forjate din aluminiu cu diametru mare necesită mașini-unelte de înaltă performanță, unelte specializate și un control strict al procesului pentru a-și gestiona rezistența ridicată și tensiunile reziduale potențiale.

 

Operație

Material de scule

Parametri recomandați

Comentarii

Cotitură

Carbură, PCD

Vc =150-500 m/min, f =0. 1-0. 4 mm/rev

Mașini-unelte de înaltă rigiditate, instrumente mari de unghi pozitiv, atenție la gestionarea cipurilor

Foraj

Carbură, acoperită cu staniu/DLC

Vc =50-150 m/min, f =0. 08-0. 3 mm/rev

Marginile de tăiere ascuțite, unghiul de helix ridicat, preferat prin coolant, previne marginea construită

Frezare

Carbură, HSS

Vc =200-700 m/min, fz =0. 05-0. 2 mm

Unghiul mare de greblă pozitivă, un spațiu de cipuri ample, evitați vibrațiile

Atingere

HSS-E-PM, TICN Coated

Vc =15-30 m/min

Lubrifiere corectă, previne ruperea firului

Măcinare

Oxid de aluminiu, roți CBN

Utilizarea cu precauție, control strict, poate induce stresul rezidual și arderea suprafeței

Sunt de obicei evitate, se preferă întoarcerea și freza

Sudare

Nu este recomandat

Sudarea la fuziune provoacă pierderi semnificative de forță și rezistență la coroziune redusă

Pot fi luate în considerare tehnici de îmbinare în stare solidă, cum ar fi sudarea de frecare (FSW)

 

Ghid de fabricație:

Machinabilitatea: 7050 aliaj are, în general, o utilabilitate bună, dar forțele de tăiere sunt relativ mari și pot fi generate jetoane lungi. Necesită unelte ascuțite, unghiuri mari de greblă, răcire și lubrifiere ample și un sistem eficient de evacuare a cipurilor.

Stres rezidual: 7050 Forgeri stinse au tensiuni reziduale semnificative. Tratamentele TXX51/TXX52 reduc efectiv acestea. În timpul prelucrării, strategiile precum prelucrarea simetrică și tăieturile superficiale cu mai multe treceri ar trebui să fie folosite pentru a reduce la minimum distorsiunea.

Tratament de suprafață:

Anodizant: Se recomandă tipul II (sulfuric) sau tipul III (greu), oferind rezistență la uzură, rezistență la coroziune și izolare. Anodizarea grea îmbunătățește semnificativ duritatea suprafeței și rezistența la uzură.

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

Acoperiri: Aplicat în aplicații aerospațiale pentru a oferi protecție și funcționalitate suplimentare.

Weldabilitate: Sudarea convențională de fuziune a aliajului 7050 este slabă, ceea ce duce la pierderea semnificativă a forței și sensibilitatea la fisurarea caldă și porozitatea. Sudarea la fuziune nu este în general recomandată. Dacă unirea este necesară, ar trebui luate în considerare tehnici de îmbinare în stare solidă, cum ar fi sudarea de agitație a frecării (FSW) sau fixarea mecanică.

 

 

7. Sisteme de rezistență la coroziune și protecție

 

 

Rezistența la coroziune a 7050 aliaj, în special rezistența sa la fisurarea coroziunii stresului (SCC) și coroziunea exfolierii, este o caracteristică cheie care o distinge de alte aliaje de aluminiu de înaltă rezistență.

 

Tip de coroziune

T73 (tipic)

T74 (tipic)

Sistem de protecție

Coroziunea atmosferică

Bun

Bun

Anodizare, acoperire

Coroziunea apei de mare

Bun

Bun

Anodizare, acoperire, izolare galvanică

Cracarea coroziunii stresului (SCC)

Excelent

Excelent

Temperatul T73/T74 oferă în mod inerent rezistență excelentă

Coroziune de exfoliere

Excelent

Excelent

Temperatul T73/T74 oferă în mod inerent rezistență excelentă

Coroziune intergranulară

Sensibilitate scăzută

Sensibilitate scăzută

Controlul tratamentului termic

 

Strategii de protecție a coroziunii:

Selecția temperamentului: T73 sau T74 Templerii sunt cruciali pentru 7050 aliaj pentru a oferi SCC optim și rezistență la coroziune a exfolierii.

Tratament de suprafață:

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

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

Sisteme de acoperire: Sistemele de primer și topcoat de înaltă performanță sunt utilizate, în special în mediile corozive.

Managementul coroziunii galvanice: Când este în contact cu metale incompatibile, trebuie să se folosească măsuri de izolare, cum ar fi acoperiri, garnituri sau anoduri de sacrificiu.

 

 

8. Proprietăți fizice pentru proiectarea ingineriei

 

 

Proprietate

Valoare

Considerarea proiectării

Densitate

2,83 g/cm³

Proiectare ușoară, Centrul de control al gravitației

Gama de topire

477-635 grad

Tratarea termică și temperatura solidă

Conductivitate termică

150 W/m·K

Gestionarea termică, proiectarea disipatării căldurii

Conductivitate electrică

30% IACS

Conductivitate electrică în aplicații electrice

Căldură specifică

860 j/kg · k

Calculele de masă termică și capacitate de căldură

Extinderea termică (CTE)

23.4 ×10⁻⁶/K

Modificări dimensionale datorate variațiilor de temperatură

Modulul lui Young

72.4 GPA

Calculele de deviere și rigiditate

Raportul lui Poisson

0.33

Parametrul de analiză structurală

Capacitate de amortizare

Moderat-mic

Controlul vibrațiilor și al zgomotului

 

Considerații de proiectare:

Raportul extremă de rezistență-greutate: 7050 este unul dintre cele mai puternice aliaje de aluminiu și combinată cu densitatea sa relativ mică, este o alegere ideală pentru o ușoară ușoară extremă în componentele structurale, o cerință de bază în aerospațială.

Duritate excelentă a fracturii: Menține o duritate ridicată chiar și în secțiuni groase, îmbunătățind toleranța la daune și marja de siguranță a structurilor.

Crăpătirea coroziunii de stres superior (SCC) și rezistența la coroziune a exfolierii: Oferă o fiabilitate mai mare și o durată de viață mai lungă în medii de servicii complexe.

Performanță optimizată a oboselii: Fluxul de cereale forjat și microstructura densă extind semnificativ durata de oboseală.

Stabilitate dimensională bună: Prin tratamentele TXX51/TXX52, stresul rezidual este redus la minimum, asigurând stabilitatea dimensională în timpul procesării și utilizării în serviciu.

Fiabilitate extrem de ridicată: Controlul riguros asupra topirii, forjării și tratamentului termic, împreună cu testarea completă nedistructivă, asigură defecte interne minime ale materialului.

 

 

9. Asigurarea și testarea calității

 

 

Controlul calității pentru 7050 de inele forjate din aluminiu cu diametru mare este printre cele mai stricte pentru produsele de calitate aerospațială, asigurând cel mai înalt nivel de fiabilitate și siguranță.

Proceduri de testare standard:

Certificarea materiei prime: Analiza strictă a compoziției chimice pentru a asigura respectarea AMS, ASTM etc., și trasabilitatea completă a numărului de căldură, a datelor de producție etc.

Controlul procesului de topire și turnare: Conținutul de hidrogen, curățenia (evaluată după standarde precum 1920/1940 sau DDA-P9TF40), uniformitate microstructurală a lingourilor (macro-segregare, dimensiunea bobului).

Monitorizarea proceselor de forjare: Monitorizarea în timp real a temperaturii de forjare, presiunea, cantitatea de deformare și rata de deformare pentru a asigura rafinarea cerealelor și formarea fluxului de cereale.

Monitorizarea procesului de tratare termică: Uniformitatea temperaturii cuptorului (AMS 2750E), temperatura și timpul soluției, viteza de stingere, curba de îmbătrânire etc., adesea folosind termocouple pentru a măsura direct temperatura piesei.

Analiza compoziției chimice: Spectrometru, XRF, etc., pentru a verifica toate elementele de aliere și conținutul de impuritate.

Testarea proprietății mecanice:

Testare la tracțiune: Probele prelevate în mai multe direcții (radiale, tangențiale/circumferențiale și axiale), testare UTS, YS, EL. De obicei, probele sunt prelevate de la razele interioare, mijlocii și exterioare și diferite înălțimi ale inelului.

Testarea durității: Brinell, Hardness Rockwell, etc., măsurători cu mai multe puncte pentru a evalua uniformitatea.

Testarea impactului: Pentru aplicații criogene sau sensibile la duritate.

Testarea oboselii: Rotirea oboselii de îndoire, oboseala axială sau testarea ratei de creștere a fisurilor (DA/DN), evaluarea duratei de viață a oboselii și a toleranței la daune.

Testarea durității fracturilor: Valoarea K1C, de obicei, utilizând exemplare CT (tensiune compactă) sau SENB (o singură margine de încetare de crestătură) în funcție de grosime, evaluând riguros rezistența la propagarea fisurilor.

Testarea coroziunii de stres (SCC): Test de inele C (ASTM G38), test lent de viteză de tulpină (SSRT, ASTM G129) sau test de fascicul încărcat (ASTM G44) pentru a verifica rezistența SCC a temperaturilor T73/T74.

Testarea coroziunii exfolierii: Test Exco (ASTM G34) pentru a verifica rezistența la coroziune a exfolierii.

Testare nedistructivă (NDT):

Testare cu ultrasunete: Inspecție volumetrică 100%, de obicei necesară pentru a îndeplini nivelul A AMS 2630 Clasa AA sau SAE ARP 1924, cea mai critică metodă pentru detectarea defectelor interne (de exemplu, incluziuni, micro-cracți, porozitate).

Testarea penetrantului: Detectează defectele de rupere a suprafeței (AMS 2645).

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

Testare radiografică: Pentru reinspecția defectelor interne în anumite zone critice.

Analiza microstructurală: Examen metalografic pentru a evalua dimensiunea cerealelor, fluxul de cereale, gradul de recristalizare, precipitarea morfologiei și distribuției, tipurile de defecte etc.

Inspecția dimensiunii și a calității suprafeței: Măsurători precise folosind mașini de măsurare a coordonatelor (CMM), scanere laser, profilometri etc.

Standarde și certificări:

Conform SAE AMS 4108 (7050 Forgings din aluminiu), AMS 4109 (7050- T7452), AMS 2630 (inspecție cu ultrasunete), ASTM B247, ISO, EN, GB/T și alte standarde aerospațiale și industriei.

Certificări ale sistemului de gestionare a calității: AS9100 (Aerospace), ISO 9001.

EN 10204 Tip 3.1 sau 3.2 pot fi furnizate rapoarte de testare materiale, iar certificarea terților poate fi aranjată la cererea clienților.

 

 

10. Aplicații și considerații de proiectare

 

 

7050 Inelele forjate din aluminiu cu diametru mare sunt componente structurale critice indispensabile în câmpuri de înaltă calitate, cum ar fi aerospațial și apărare.

Zone de aplicare primară:

Aerospațial:

Carcase de motor pentru aeronave, inele de componente ale turbinei, inele de conectare la rădăcina ventilatorului, inele de cadru structural

Inele structurale pentru aterizare, pereți de fuselaj, rame de ușă

Inele de conectare la rachetă și rachete, inele de interstație, inele de armare structurală

Inele structurale critice pentru sateliți și stații spațiale

Apărare și militar:

Monturi mari de arme de artilerie, curse de turelă

Inele de încărcare a vehiculelor militare de înaltă performanță, inele structurale ale navei marine

Industrial de înaltă calitate:

Inele de precizie în echipamente de fabricație cu semiconductori

Componente mari de mașini rotative de mare viteză

Anumite echipamente specializate care necesită rezistență, duritate și fiabilitate extrem de ridicată

Avantaje de proiectare:

Raportul final de rezistență-greutate: Oferind cea mai mare rezistență în timp ce obținând în același timp o ușoară extremă componente structurale, o cerință de bază în industria aerospațială.

Duritate excelentă a fracturii: Menține o duritate ridicată chiar și în secțiuni groase, îmbunătățind toleranța la daune și marja de siguranță a structurilor.

Crăpătirea coroziunii de stres superior (SCC) și rezistența la coroziune a exfolierii: Oferă o fiabilitate mai mare și o durată de viață mai lungă în medii de servicii complexe.

Performanță optimizată a oboselii: Fluxul de cereale forjat și microstructura densă extind semnificativ durata de oboseală.

Stabilitate dimensională bună: Prin tratamentele TXX51/TXX52, stresul rezidual este minimizat, asigurând stabilitatea dimensională în timpul procesării și utilizării.

Fiabilitate extrem de ridicată: Prin topirea strictă, forjarea și controlul termicului termic și testarea completă nedistructivă, în material sunt asigurate defecte interne minime.

Limitări de proiectare:

Cost ridicat: Datorită proceselor de fabricație complexe, a materiilor prime scumpe și a unui control strict al calității, costul de 7050 de forțe este semnificativ mai mare decât alte aliaje de aluminiu.

Weldabilitate slabă: Sudarea convențională de fuziune nu este recomandată; Se utilizează de obicei un îmbinare mecanică sau nituire. Tehnicile de îmbinare în stare solidă (de exemplu, FSW) sunt opțiuni limitate.

Performanță la temperatură ridicată: Aliajele de aluminiu, în general, nu rezistă bine la temperaturi ridicate. Puterea 7050 va scădea semnificativ cu utilizarea pe termen lung peste 120 de grade.

Provocări de prelucrare: În timp ce mașina este bună, rezistența ridicată înseamnă forțe de tăiere ridicate, necesitând mașini-unelte de înaltă rigiditate și unelte specializate și atenție la controlul rezidual al stresului.

Considerații economice și de sustenabilitate:

Costul total al ciclului de viață: În ciuda investițiilor inițiale semnificative, performanța ultra-ridicată și durata de viață lungă de 7050 de forțe în componentele aerospațiale critice reduc semnificativ costurile totale ale ciclului de viață, inclusiv întreținerea, înlocuirea și consumul de combustibil. Valoarea sa depășește cu mult costul material.

Utilizarea materialelor: Forjarea, ca un proces de formă aproape net, ajută la reducerea deșeurilor de materii prime.

Impact asupra mediului: Aliajele de aluminiu sunt extrem de reciclabile, aliniază principiilor de dezvoltare durabilă. Efectele de economisire a energiei și reducerea emisiilor ale ușoarelor sunt semnificative.

Tag-uri populare: 7050 cu diametru mare din aliaj de aluminiu, inel forjat, China 7050 Producători de inel de aluminiu cu diametru mare, furnizori, furnizori, fabrică, Inel de aluminiu cu diametru mare, Inel forjat din aliaj de aluminiu cu diametru mare, forjare din aluminiu, Inel de forjare din aluminiu, 7050 Inel forjat din aluminiu, Inel de forjare din aliaj de aluminiu

Trimite anchetă

(0/10)

clearall