
2618 Stor aluminiumsstang.
Energi- og elektricitetsindustrien er en af de vigtigste sektorer i dag, da det driver vores hjem, virksomheder og moderne livsstil . For at følge med den stadigt stigende efterspørgsel efter energi, kræver moderne kraftsystem Materialer, der ofte bruges i energi- og elektricitetsindustrien . De er lette, stærke, korrosionsbestandige og har fremragende termisk ledningsevne . Disse egenskaber gør dem ideelle til en lang række applikationer, herunder turbineblade, generatorkomponenter og transmissionslinjehardware {.}
1. Materialeoversigt og fremstillingsproces
2618 Stor aluminiumslegering Die Smedings er specialiserede aluminiumlegeringskomponenter med høj temperatur, der Al-Cu-Mg-Ni-Fe series, distinguished by its inclusion of nickel (Ni) and iron (Fe) elements. These elements form stable dispersoids at high temperatures, significantly enhancing the alloy's thermal stability and high-temperature mechanical properties. The manufacturing of large die forgings ensures material density, grain refinement, and continuous grain flow, characteristics crucial for components operating under demanding high-temperature and cyclic load conditions. 2618 large forgings are widely used in aerospace engine components (e.g., compressor blades, casings, pistons, piston pins), high-performance racing components, and other applications requiring a balance of lightweighting and Højtemperaturydelse .
Primære legeringselementer:
Kobber (Cu): 1.8-2.7% (hovedstyrkeelement, danner al₂cu)
Magnesium (mg): 1.3-1.8% (synergistisk styrker med kobber og danner mg₂si -fase)
Nikkel (Ni): 0.8-1.4% (forbedrer høj temperaturstyrke og stabilitet, danner al₃ni osv. .)
Jern (Fe): 0.8-1.4% (forbedrer høj temperaturstyrke og stabilitet, danner al₃fe osv. .)
Silicon (SI): 0.10-0.30% (optimerer varmebehandlingsrespons)
Basismateriale:
Aluminium (AL): Balance
Kontrollerede urenheder:
Zink (Zn): 0,25% max
Mangan (MN): 0,10% max
Titanium (TI): 0,10% max
Chromium (CR): 0,10% Max
Andre elementer: 0,05% maks. Hver, 0,15% maksimal total
Fremstillingsproces (til store die -smedninger): Produktionen af 2618 store die smedning er ekstremt følsom over for smedningstemperatur, deformationsmængde og varmebehandlingsprocesstyring med det formål at maksimere dens høje temperaturstyrke og stabilitet .
Forberedelse af råmateriale og ingots i stor størrelse:
2618 store størrelse ingots af høj kvalitet 2618 i stor størrelse er valgt som smedning af billetter . ingot-produktion kræver avancerede støbningsteknikker (såsom semi-kontinuerlig casting) for at sikre ensartet intern struktur, fravær af makroskopisk defekter, og minimal segregation . særlig opmærksomhed er rettet mod den ensartede fordeling af ni og fe {{{7 .} .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {6
Ingots skal gennemgå en streng kemisk sammensætningsanalyse og ultralydsinspektion for at sikre metallurgisk kvalitet .
Multi-Pass Pre-Forfuring (foruroligende og tegning):
Store ingots gennemgår typisk først multi-pass forstyrrende og tegner præ-forfulgning for at nedbryde grove som støbte strukturer, forfine korn, eliminere intern porøsitet og adskillelse og danne en ensartet, finkornstruktur med kontinuerlig kornstrøm .
Forkæmpende udføres på store hydrauliske eller oliepresser med præcis kontrol af deformationstemperatur og mængde .
Skære:
Billets er nøjagtigt skåret i henhold til de forudgående dimensioner og endelige smedningskrav .
Opvarmning:
Store billetter er ensartet og langsomt opvarmet i avancerede store smedningsovne for at sikre grundig varmeindtrængning . smedningstemperaturen for 2618 er smal og kræver streng kontrol (typisk 430-470 grad), undgå overophedning, der kan forårsage korngrænsembeling, og at sikre effektiv fordeling af Ni/Fe -dispersoider {.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Stor matriceringsdannelse:
Et eller flere præcise strejker/pres påføres 10, 000- ton eller endda titusinder af tons store hydrauliske presser eller smedende hammere . die-design er ekstremt kompleks, ved at bruge CAE-simuleringsteknikker til nøjagtigt at forudsige metalstrøm, temperaturfelter og stressfelter, sikring af metalstrømningslinjer, der følger den komplekse kontur af partiet og opnå nær-neet til nøjagtigt at forudsige metalstrøm formning .
Trinvis smedning: For ekstremt komplekse eller meget store dele kan smedning udføres i flere dies og trin til gradvist at danne den endelige form .
Trimning:
Efter smedning fjernes den tunge blitz omkring periferien af den store smedning .
Varmebehandling:
Løsningsvarmebehandling: Den store smedning opvarmes i en nøjagtigt kontrolleret stor varmebehandlingsovn til ca. 530 grader ± 5 grader og holdes i tilstrækkelig tid til at lade legeringselementer fuldt ud opløses i den faste opløsning . yttet høj temperatur ensartethed er påkrævet .}
Slukning: Hurtig køling fra opløsningstemperaturen . Til store smedninger bruges typisk store slukketanke til varmt vand (ca. . 60-100 grad) for at reducere slukning af stress og krakningsrisiko, samtidig med at det sikrer tilstrækkelig styrkelse .}
Aldringsbehandling:
T61 temperament: Dette er det mest almindeligt anvendte temperament til 2618, opnået gennem kunstig aldring (typisk ved 190-200 grad i en længere holdetid, såsom 10-20 timer) for at opnå styrkelse . aldringsprocessen kræver præcis kontrol for at sikre stabiliteten af præcipitater og optimal højkemperaturydelse {{}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Stor træk/komprimering af stresslindring (E . g ., T6151):
Efter slukning kræver store smedninger typisk stressaflastning ved hjælp af store træk- eller komprimeringsmaskiner for at reducere slukning af resterende stress markant, minimere bearbejdning af forvrængning og forbedre dimensionel stabilitet . Dette trin er især kritisk for store komponenter; For servicedele med høj temperatur kan resterende stress påvirke krybe opførsel og termisk træthedsliv .
Efterbehandling og inspektion:
Afgrænsning, skudt -peening (forbedrer træthedens ydeevne), dimensionel inspektion, overfladekvalitetskontrol .
Endelig er omfattende ikke -destruktiv test (e . g ., ultralyd, penetrant, hvirvelstrøm) og mekaniske egenskabstest for at sikre, at produktet opfylder det højeste rumfarts- eller relevante industrispecifikationer .}
2. Mekaniske egenskaber på 2618 Store Die Smedings
2618 Stor die-smedning i T61-temperaturen udviser unik høj temperaturstyrke, god rum-temperaturstyrke og fremragende træthedsydelse, hvilket gør dem til et foretrukket valg til høje temperaturanvendelser . deres præstationsindikatorer er normalt strengt krævet af rumfart eller specielle industristandarder, med garanterede værdier, der er adskilt for langhitlet (L), transverse (lt) og kort-trosse (st) (st) Kørselsvejledning .
|
Ejendom |
T61 Typisk værdi (Room Temp) |
T61 Typisk værdi (250 grader) |
Testretning |
Norm |
|
Ultimate trækstyrke (UTS) |
430-470 MPA |
260-300 MPA |
L/lt/st |
ASTM B557 |
|
Udbyttestyrke (0,2% e) |
380-420 MPA |
200-240 MPA |
L/lt/st |
ASTM B557 |
|
Forlængelse (2 tommer) |
7-12% |
10-18% |
L/lt/st |
ASTM B557 |
|
Brinell hårdhed |
135-150 hb |
N/A |
N/A |
ASTM E10 |
|
Træthedsstyrke (10⁷ cyklusser) |
130-160 MPA |
100-120 MPA |
N/A |
ASTM E466 |
|
Creep Rupture Strength (1000H, 250 grader, 0,2% stamme) |
100-120 MPA |
N/A |
N/A |
ASTM E139 |
|
Fraktur sejhed K1c |
20-26 mpa√m |
N/A |
N/A |
ASTM E399 |
|
Forskydningsstyrke |
250-280 MPA |
N/A |
N/A |
ASTM B769 |
|
Elastisk modul |
72 GPa |
65 GPa |
N/A |
ASTM E111 |
Ejendomsuniformitet og anisotropi:
Størrelsen og vægten af store matriser gør intern mekanisk egenskab ensartethed til en udfordring, især med hensyn til høj temperaturydelse . Imidlertid avancerede smedning og varmebehandlingsprocesser maksimerer egenskabsuniformitet .
Præcis kornstrømstyring muliggør optimal ydeevne i hovedbelastningsretninger og forbedrer tværgående og kortovervågningsegenskaber, hvilket reducerer den samlede anisotropi, især til præstation med høj temperatur i kritiske områder .
3. mikrostrukturelle egenskaber
Mikrostrukturen af 2618 store die-smedninger er den grundlæggende garanti for dens høje temperaturstyrke, krybningsmodstand og træthedsydelse .
Nøgle mikrostrukturelle funktioner:
Raffineret, ensartet og tæt kornstruktur:
Efter at have forstyrret og dø smedning med et stort smedningsforhold, brydes grove som-støbt korn grundigt ned, danner fine, ensartede og tætte omkrystalliserede korn . Dette eliminerer casting defekter såsom porøsitet, gaslommer og adskillelse, hvilket forbedrer materialets ductilitet, sejhed og træthed liv {.}}
Stabile dispersoider dannet af Ni- og Fe-elementer (E . g ., al₃ni, al₉feni) effektivt fastkornsgrænser ved høje temperaturer, hvilket hæmmer kornvækst og krybning og således opretholder finkornsstyrke .}
Kontinuerlig kornstrøm er meget i overensstemmelse med en del af form:
Dette er den mest betydningsfulde egenskab og fordel ved store die smedning . Når metallet plastisk flyder inden i det store diehulrum, er dets korn langstrakte og danner kontinuerlige fibrøse strømningslinjer, der tæt er i overensstemmelse med delens komplekse eksterne og interne strukturer .
Denne kornstrømningsjustering med delens primære stressretning under faktiske driftsbetingelser overfører effektivt belastninger, hvilket forbedrer delens træthedspræstation, påvirkningssejhed og høje temperatur kryb og termisk træthedsmodstand i kritiske stressområder (e . g ., store forbindelseshuller, hjørne, varierende tværsnits (e.}} i store, i de store forbindelseshuller, hjørne, varierende tværsnits) {. i store, i komponenterne, de komponenter, forskellige tværsnits) {{{{{{{}} i INT Kontinuitet i kornstrømmen er afgørende for den samlede strukturelle integritet .
Præcis kontrol og ensartet fordeling af styrkende faser (bundfald):
Efter strengt kontrolleret opløsningsvarmebehandling og aldring, primære styrkende faser (e . g ., al₂cu, S 'fase al₂cumg, og stabile intermetalliske forbindelser dannet af ni/Fe) bundfald ensartet i aluminiummatrix med optimal størrelse, morfologi og spænen {{2
For large 2618 forgings, the aging treatment (T61 temper) aims to form strengthening phases with extremely high stability at elevated temperatures, particularly those rich in Ni and Fe intermetallic compounds, which are resistant to coarsening and dissolution, thereby ensuring the alloy's long-term mechanical properties at high temperatures.
Høj metallurgisk renlighed og lav defekthastighed:
Store die-smedninger har en tæt intern struktur, fri for støbningsdefekter . gennem streng kontrol af råmaterialets urenhedsindhold, dannelsen af skadelige jernrige eller siliciumrige faser reduceres, hvilket sikrer, at materialets sejhed, træthedsliv og skaderetolerance . store tilmeldinger for aerospace-anvendelser, der typisk kræver ekstremt lavt niveau af ikke-metalliske antikelfusioner og er, hvilket er at sikre, at 100-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-%-% -påsammen Ultralydinspektion for intern kvalitet .
4. Dimensionelle specifikationer og tolerancer
2618 Stor aluminiumslegering Die-smedning anvendes typisk i felter med strenge krav til dimensionel nøjagtighed og geometriske tolerancer og kan opnå kompleks og næsten-netformproduktion .
|
Parameter |
Typisk størrelsesområde |
Aerospace Forging Tolerance (E . g ., AMS 2770) |
Præcisionsbearbejdningstolerance |
Testmetode |
|
Max konvolutdimension |
500 - 3000 mm |
± 0,5% eller ± 2 mm |
± 0.05 - ± 0,3 mm |
CMM/Laser -scanning |
|
Min vægtykkelse |
5 - 100 mm |
± 1,0 mm |
± 0.2 - ± 0,5 mm |
CMM/tykkelsesmåler |
|
Vægtområde |
20 - 500 kg |
±3% |
N/A |
Elektronisk skala |
|
Surface Roughness (smedet) |
Ra 12.5 - 50 μm |
N/A |
Ra 1.6 - 6.3 μm |
Profilometer |
|
Fladhed |
N/A |
0,5 mm/100 mm |
0,1 mm/100 mm |
Fladhedsmåler/cmm |
|
Vinkelret |
N/A |
0,3 grad |
0,1 grad |
Vinkelmåler/cmm |
Tilpasningsevne:
Store die smedninger er typisk stærkt tilpasset, produceret baseret på komplekse CAD -modeller og tekniske tegninger leveret af kunder .
Producenter skal have stærkt die-design og fremstillingsfunktioner samt ultra-store smedning og varmebehandlingsudstyr .
Der kan leveres fulde tjenester fra råmateriale, der er forkæmpet, dø smedning, varmebehandling, stresslindring til ru/finish bearbejdning .
5. Temperaturer og varmebehandlingsmuligheder
Egenskaberne for 2618 legering er meget afhængige af varmebehandling, især aldrende behandling . For store smedninger er ensartethed og dybde af varmebehandling de vigtigste udfordringer .
|
Temperaturkode |
Procesbeskrivelse |
Typiske applikationer |
Nøgleegenskaber |
|
O |
Fuldt annealet, blødgjort |
Mellemstat inden videre behandling |
Maksimal duktilitet, laveste styrke |
|
T61 |
Løsningsvarme behandlet, derefter kunstigt alderen |
Strukturelle komponenter med høj temperatur, motordele |
Optimal styrke med høj temperatur, god studremstand for værelse, træthedsmodstand |
|
T6151 |
Opløsningsvarme behandlet, kunstigt alderen, strakt stress-relevant |
For reduceret resterende stress og bearbejdning af forvrængning |
Optimal styrke med høj temperatur, lav resterende stress |
Vejledning om temperatur:
T61 temperament: Dette er den standard og det foretrukne temperament til store 2618 smedninger, der giver styrken, krybmodstand og termisk træthedsydelse, der kræves af 2618 legering ved høje temperaturer .
T6151 Temperament: For tyk eller præcisionsmaskineret store smedning kan valg af T6151-temperaturen effektivt reducere slukning af resterende stress og derved minimere bearbejdning af forvrængning og forbedring af dimensionstabilitet, hvilket er afgørende for at opretholde præcise pasninger og reducere stresskoncentrationer ved høje temperaturer .
6. bearbejdning og fabrikationsegenskaber
Bearbejdning af 2618 store matriser kræver typisk højtydende skæreværktøjer og optimerede processer; Dens svejsbarhed er dårlig .
|
Operation |
Værktøjsmateriale |
Anbefalede parametre |
Kommentarer |
|
Drejer |
Carbide, PCD -værktøjer |
Vc =100-500 m/min, f =0.1-1.0 mm/rev |
Høj hårdhed, kræver værktøjsmaskiner med høj stigning, præcision til overfladefinish |
|
Fræsning |
Carbide, PCD -værktøjer |
Vc =150-800 m/min, fz =0.08-0.6 mm |
Højtydende bearbejdningscentre, rigelig afkøling, multi-aksekontrol |
|
Boring |
Carbide, belagt HSS |
Vc =30-100 m/min, f =0.05-0.25 mm/rev |
Dyb hulboring, intern køling, chip -evakuering, streng dimensionel kontrol |
|
Trykke |
HSS-e-PM |
Vc =5-20 m/min |
Korrekt smøring, forhindrer thread rivning, opmærksom på at skære kræfter |
|
Svejsning |
Ikke anbefalet (fusionsvejsning) |
Store 2618 komponenter har dårlig svejsbarhed, tilbøjelig til revner og styrketab |
Primært via mekanisk fastgørelse eller lodning/diffusionsbinding (specifikke applikationer) |
|
Reststressbehandling |
Pre-heat-behandling før-strækning/forudkomprimering eller vibrerende stresslindring eller trinvis bearbejdning |
Forhindrer bearbejdning af forvrængning, sikrer dimensionel stabilitet, især påvirker ydelse med høj temperatur |
Kritisk luftfartsproces
|
Fremstillingsvejledning:
Bearbejdningsevne: 2618 I T61 har temperamentet høj hårdhed; Dens bearbejdelighed er god, men følsom over for værktøjsslitage . til store komponenter, med store bearbejdningsgodtgørelser, højeffekt, højrigiditetsmaskineværktøjer og rigelig afkøling af smøring er påkrævet .
Reststress: Store smedninger har høj resterende stress efter slukning . T6151-temperamentet (inklusive trækspændingsaflastning) kan effektivt kontrollere bearbejdning af forvrængning, hvilket er afgørende for dimensionelle stabilitet og krybning af højtemperaturkomponenter . i præcisionsbearbejdning af store komponenter, en multi-fase-bearbejdningsstrategi, herunder grovstresse-lindring, der skal være relation, i præcision, i præcisionsbearbejdning af store komponenter, en multi-fase-bearbejdningstrategi, herunder ru-stress-stress-fining-fining, skal være, skal være at være bære ansat .
Svejsbarhed: Konventionel fusionsvejsbarhed af 2618 legering er meget dårlig, meget tilbøjelig til varm revnedurning og alvorligt tab af ledstyrke, og ikke egnet til strukturel svejsning . til forbindelsesanvendelser, højstyrke boltforbindelser eller nitning er typisk anvendt, eller i særlige tilfælde, faststof svejsning (f.eks Højtemperaturydelse .
7. Korrosionsmodstand og beskyttelsessystemer
Korrosionsmodstanden for 2618 store aluminiumslegerings -smedning er relativt generel, især i fugtige miljøer eller chloridmiljøer, hvilket kræver yderligere beskyttelse .
|
Korrosionstype |
T61 (typisk) |
Beskyttelsessystem |
|
Atmosfærisk korrosion |
God |
Anodisering eller ingen særlig beskyttelse nødvendig |
|
Korrosion af havvand |
Moderat |
Anodisering, højtydende belægninger, galvanisk isolering |
|
Stress korrosion krakning (SCC) |
Moderat følsom |
Anodisering, belægninger, resterende stressreduktion |
|
Ekfolieringskorrosion |
Moderat følsom |
Anodisering, belægninger |
|
Intergranulær korrosion |
Moderat følsom |
Varmebehandlingskontrol |
Korrosionsbeskyttelsesstrategier:
Alloy og temperamentudvælgelse: Kobberindholdet på 2618 legering gør sin korrosionsmodstand underordnet 6xxx-serie legeringer, men denne afvejning accepteres typisk for at opnå høj-temperatur ydeevne .
Overfladebehandling:
Anodisering: Den mest almindelige og effektive beskyttelsesmetode, der danner en tæt oxidfilm på smedningsoverfladen, forbedrer korrosion og slidstyrke . For store komponenter er størrelsen på anodiserende tank og processtyring afgørende .
Kemiske konverteringsbelægninger: Server som gode primere til maling eller klæbemidler, hvilket giver yderligere korrosionsbeskyttelse .
Højtydende coating-systemer: Multi-lags højtydende anti-korrosionsbelægninger kan påføres i ekstremt ætsende miljøer, især i eksponeringszoner med høj temperatur .
Galvanisk korrosionsstyring: Når du er i kontakt med inkompatible metaller, skal der tages strenge isoleringsforanstaltninger (E . g ., pakninger, isolerende belægninger, fugemasser) for at forhindre galvanisk korrosion, hvilket er særlig vigtigt i store komplekse strukturer .}
8. Fysiske egenskaber til teknisk design
De fysiske egenskaber ved 2618 store aluminiumslegeringer er smedning er nøgleindgangsdata i designet af strukturelle komponenter med høj temperatur .
|
Ejendom |
Værdi |
Designovervejelse |
|
Densitet |
2,76 g/cm³ |
Let design |
|
Smelteområde |
530-630 grad |
Varmebehandling og svejsevindue |
|
Termisk ledningsevne |
160 W/m·K |
Termisk styring, varmeafledningsdesign |
|
Elektrisk ledningsevne |
36% IAKS |
Moderat elektrisk ledningsevne |
|
Specifik varme |
920 j/kg · k |
Termisk masse og varmekapacitetsberegninger |
|
Termisk ekspansion (CTE) |
22.8 ×10⁻⁶/K |
Dimensionelle ændringer på grund af temperaturvariationer |
|
Youngs modul |
72 GPa |
Beregninger og stivhedsberegninger |
|
Poissons forhold |
0.33 |
Strukturanalyseparameter |
|
Dæmpningskapacitet |
Lav |
Vibration og støjkontrol |
Designovervejelser:
Høj temperatur styrke og stabilitet: 2618s styrkeopbevaring i 200-300 gradstemperaturområdet er langt bedre end andre almindelige aluminiumslegeringer, som er dens kernefordel .
Fremragende træthedspræstation og krybe modstand: Smedningsprocessen kombineret med legeringens egenskaber gør den velegnet til motorkomponenter udsat for høje temperaturcykliske belastninger .
Ultimate styrke-til-vægtforhold (ved høje temperaturer): Tilvejebringer et fremragende forhold mellem styrke og vægt i miljøer med høj temperatur, ideel til opnåelse af vægttab og forbedring af tryk og vægtforhold i aero-enginer .
Integration af store komplekse former: Stor matric-smedning kan producere næsten netformede komplekse geometrier, integrere flere funktioner, reducere delantal og samleomkostninger, hvilket er afgørende for de komplekse strukturer af aero-motorer .
Reststressstyring: Styring af resterende stress i store smedninger er et vigtigt fokus i design og forarbejdning, der påvirker dimensionel stabilitet og høje temperatur krybe opførsel .
Designbegrænsninger:
Høje omkostninger: Råmaterialeomkostninger, dieudviklingsomkostninger, investeringer af smedningsudstyr og præcisionsbearbejdningsomkostninger er alle ekstremt høje, hvilket begrænser dets udbredte anvendelse .
Lang fremstillingscyklus: Design og fremstilling af dies til komplekse store smedninger samt multi-pass smedning og varmebehandlingscyklusser er lange, hvilket kræver præcis produktionsplanlægning .
Dårlig svejsbarhed: Traditionelle fusionsvejsemetoder bruges generelt ikke til 2618 store bærende strukturer .
Lavere rumstemperaturstyrke end 7xxx-serien: Dens rum-temperaturstyrke er ikke så høj som ultrahøj styrke legeringer som 7075, men dens fordel bliver betydelig ved høje temperaturer .
Økonomiske og bæredygtighedshensyn:
Applikationer med høj værdi: Store 2618 smedninger bruges primært i strategiske rumfartsfelter med ekstremt høje krav til ydeevne, pålidelighed og sikkerhed, hvor deres høje omkostninger opvejes af de betydelige ydelsesforbedringer og sikkerhedsmarginer, de giver .
Effektivitet i materialet: Avanceret næsten netformning af forfalskningsteknologi og præcisionsbearbejdning kan minimere materialeaffald, men for store dele kan bearbejdningsgodtgørelse stadig være betydelig .
Miljømæssig venlighed: Aluminiumslegeringer er meget genanvendelige og tilpasser sig grønne produktions- og cirkulære økonomi -principper .
Forbedret sikkerhed: Den overlegne høje temperaturydelse af smedninger forbedrer direkte sikkerheden for kritisk udstyr som aero-motor, som er den højeste manifestation af deres værdi .
Populære tags: 2618 Stor aluminiumsstang, Kina 2618 Stor aluminium Die Forgings Producenter, leverandører, fabrik
Send forespørgsel







