7075 T6 aluminiumslegerings smedningsring

The 7075 T6 aluminum alloy forging ring is an ultra-high strength, heat-treatable aluminum-zinc-magnesium-copper alloy renowned for its exceptional strength-to-weight ratio, superior fatigue strength, and good machinability. Through a precise forging process, its internal microstructure is optimized, with grain flow aligned along the ring's geometry, making this material excel in Anvendelser, der kræver ekstrem styrke og pålidelighed, såsom rumfart, forsvar, højtydende maskiner og udstyr med højt tryk:

Primære legeringselementer:

Zink (Zn): 5.1-6.1% (primær styrkelseselement)

Magnesium (mg): 2.1-2.9% (danner styrkelse af faser med zink)

Kobber (Cu): 1.2-2.0% (forbedrer styrke og hårdhed)

Krom (CR): 0.18-0.28% (hæmmer omkrystallisation, forbedrer stresskorrosionsbestandighed)

Basismateriale:

Aluminium (AL): Balance

Kontrollerede urenheder:

Jern (Fe): mindre end eller lig med 0,50% maks.

Silicon (SI): mindre end eller lig med 0,40% max

Mangan (MN): mindre end eller lig med 0,30% max

Titanium (Ti): mindre end eller lig med 0,20% max

Andre elementer: mindre end eller lig med 0,05% hver, mindre end eller lig med 0,15% i alt

Premium smedningsproces:

Smeltforberedelse:

Primær aluminium med høj renhed (99,7% minimum)

Præcis kontrol af legeringselementer med ± 0,05% tolerance

Avanceret filtrering og afgasbehandlinger (e . g ., snif eller vakuumafgasning) Sørg for smelte -renlighed

Kornforfining (typisk med Al-Ti-B Master Alloy)

Direct-Chill (DC) semi-kontinuerlig casting for at producere ingots af høj kvalitet

Homogenisering:

460-480 grad for 12-24 timer

Ensartet temperaturstyring: ± 5 grader

Langsom kølehastigheder sikrer ensartet fordeling af legeringselementer og eliminerer makrosegregation

Billetforberedelse:

Ingot overfladekonditionering (skalpning eller fræsning)

100% ultralydsinspektion for at sikre intern fejlfrihed

Forvarmning: 380-420 grad med præcis temperaturuniformitetskontrol

Smedningssekvens (ring smedning):

Forstyrrende: smedning af ingoten på en disk eller præformring ved 380-420 grad

Piercing/stansning: Oprettelse af et centralt hul ved hjælp af mellemliggende matriser eller dorn, der gradvist danner ringformen

Ringrulling: Brug af en ringrullingsmaskine til aksialt og radialt at udvide ringforformen, yderligere raffinering af kornstruktur og kontrollerende dimensioner

Die Smeding Finish: Endelig formning i dies for at sikre geometrisk præcision og overfladefinish

Smedningstemperatur: 350-400 grad (nøjagtigt kontrolleret under omkrystallisationstemperatur)

Smedningstryk: tusinder til titusinder af tons, afhængigt af ringstørrelse og kompleksitet

Minimumsreduktionsforhold: 4: 1 til 6: 1, hvilket sikrer tæt, ensartet intern struktur, eliminering af støbt struktur og dannelse af optimeret kornstrøm

Løsningsvarmebehandling:

465-480 grad for 1-4 timer (afhængigt af ringvægtstykkelse)

Temperaturuniformitet: ± 3 grad

Hurtig overførsel til slukningsmedium (<10 seconds)

Slukning:

Vand Quench (stuetemperatur eller varmt vand) eller polymer slukke

Kontrolleret kølehastighed for at opnå optimal styrke og sejhed

Stresslindring (for T651 Temper):

Kontrolleret strækning (1-3% plastdeformation) eller komprimering for at reducere resterende stress

Kunstig aldring (T6 Temper):

120 grad i 24 timer

Alle produktionsstadier er underlagt streng kvalitetskontrol, ikke-destruktiv test og sporbarhedsstyring .

Ejendomsfordeling:

Radial vs . tangentielle egenskaber: smedede ringe udviser fremragende anisotropi, med kornstrømning fordelt tangentielt (perifere), hvilket giver højere tangentiel styrke og træthedsmodstand . radiale og aksiale egenskaber kan være lidt lavere .}}

Vægtykkelse Effekt på egenskaber: Styrke kan øges lidt i tyndere vægafsnit .

Kerne til overfladehårdhedsvariation: Mindre end 5 HB .

Reststress: T651 Temperatur reducerer markant resterende stress gennem stressaflastningsbehandling, hvilket minimerer bearbejdning af forvrængning .

Træthedspræstation: Optimeret kornstrøm dannet af smedningsprocessen forbedrer materialets træthedsliv og modstand mod udmattelsesudbredelse .

Nøgle mikrostrukturelle funktioner:

Kornstruktur:

Fin, ensartet blandet struktur af omkrystalliserede korn og langstrakte ikke-regystalliserede kerner justeret tangentielt

Kornstrømmen stemte stærkt matchet med ringens geometri, ensartet distribueret tangentielt, maksimering af materialets ydeevne

Al₁₈mg₃cr₂ dispersoider dannet af krom hæmmer effektivt kornvækst og omkrystallisation

ASTM kornstørrelse 6-9 (45-16 μm)

Udfældede distribution:

η '(mgzn₂) og η (mgzn₂) faser: ensartet spredt, hvilket giver primær styrkelse

Kontinuerlig nedbør af mgzn₂ ved korngrænser kontrolleret for at reducere stresskorrosionsfølsomhed

Grove intermetalliske forbindelser dannet af mindre FE, SI er effektivt nedbrudt og spredt

Teksturudvikling:

Smedningsproces skaber specifik struktur, der er gavnlig for tangentielle egenskaber

Specielle funktioner:

Høj metallurgisk renlighed, minimering af ikke-metalliske inkluderingsdefekter

Strengt kontrolleret korngrænse zink-udtømt zonebredde og kontinuerlig nedbør er kritisk for SCC-modstand

Standard tilgængelige formularer:

Smedede ringe: Ydre diameter 100 mm til 1500 mm, vægtykkelse 10 mm til 300 mm

Brugerdefinerede dimensioner og geometrier tilgængelige i henhold til kundetegninger og krav

Forskellige bearbejdningsbetingelser til rådighed, e . g ., smedet som-er, grov bearbejdet, finish bearbejdede

Vejledning om temperatur:

T6: Når maksimal styrke kræves, og miljøforholdene ikke er alvorlige, eller for tykkevæggede ringe, der ikke er følsomme over for SCC

T651: Når der kræves høj styrke, og ringen gennemgår betydelig præcisionsbearbejdning for at reducere forvrængning

T73/T7351: Når ringen fungerer i ætsende miljøer og kræver ekstremt høj SCC -modstand på bekostning af en vis styrke

T6 -temperamentet på 7075 -legering har en vis følsomhed over for SCC . For kritiske anvendelser, er overvåget frister som T73, T74 anbefales generelt . Selve smedningsprocessen hjælper med at reducere SCC -risiko ved at optimere kornstrøm .

Fremstillingsvejledning:

Bemærkelighedsvurdering: 40% (1100 aluminium=100%), relativt vanskeligt at maskine, især i T6 -temperament på grund af høj hårdhed

Chipdannelse: har en tendens til at danne fine, ødelagte chips, men varmekoncentration og kræver god chip -evakuering og afkøling

Kølevæske: Vandopløselig skærevæske ({1}}% koncentration), afkøling af høj strømningshastighed; Oliebaserede skærevæsker kan også bruges

Værktøjsslitage: Høj, anbefaler PCD eller coated carbide -værktøjer, regelmæssig inspektion

Svejsbarhed: meget dårlig, konventionel svejsning ikke anbefalet, begrænset til specielle processer som friktion omrør svejsning, med betydeligt styrketab efter svejsning

Koldarbejde: Dårlig formbarhed, ikke egnet til kold bøjning, stempling osv. ., normalt dannet i annealet tilstand

Varmt arbejde: smedning skal udføres under strengt kontrolleret temperatur og belastningshastigheder

Overfladebehandling: kan anodiseres (anbefalet svovlisk anodisering af), men forbedrer ikke SCC -følsomheden markant .

Muligheder for overfladebeskyttelse:

Anodisering:

Type II (svovlsik): 10-25 μm tykkelse, forbedrer slid- og korrosionsbestandigheden, kan farves

Type III (hårdt): 25-75 μm tykkelse, til applikationer med høj slid

Konverteringsbelægninger:

Chromate-konverteringsbelægninger (MIL-DTL -5541): Fremragende base til maling eller klæbemidler, giver korrosionsbeskyttelse

Kromfrie alternativer: Miljømæssigt kompatible

Malingssystemer:

Epoxy Primer + Polyurethane Topcoat: giver fremragende langvarig beskyttelse, især til rumfart og militære applikationer

Beklædning:

I ekstreme ætsende miljøer kan beklædning med rent aluminium eller korrosionsbestandige legeringslag overvejes, men tilføjer vægt og omkostninger

Designovervejelser:

Driftstemperaturområde: -60 grad til +100 grad (styrke nedbrydes markant over dette)

Kryogen ydeevne: Let stigning i styrke ved lave temperaturer, sejhed forbliver god, ingen sprød overgang

Magnetiske egenskaber: Ikke-magnetisk

Genanvendelighed: Genanvendeligt materiale med høj værdi

Dimensionel stabilitet: Fremragende i T651 Temper

Forhold mellem styrke og vægt: Blandt de højeste for aluminiumslegeringer, ideel til luftfartsmaterialer

Standard testprocedurer:

Kemisk sammensætning:

Optisk emissionsspektroskopi

Inert gasfusion (brintindhold)

Verifikation af alle legeringselementer og urenhedsindhold

Mekanisk test:

Trækprøvning (radial, tangentiel, aksial)

Hårdhedstest (Brinell, flere placeringer)

Fraktur sejhedstest (K1C, pr. ASTM E399)

Træthedstest (efter behov, e . g ., roterende bøjningstræthed, revnevæksthastighed)

Stresskorrosion Cracking Testing (SCC, pr. ASTM G44, G47), især for T6 -temperament

Ikke -destruktiv test:

Ultrasonisk inspektion (100% volumetrisk, pr. AMS 2630 Klasse A1, AMS-STD -2154 eller ASTM E2375 Niveau 2)

Eddy Current Testing (overflade og næsten overfladefejl)

Penetrantinspektion (overfladefejl)

Radiografisk test (interne makroskopiske defekter)

Mikrostrukturel analyse:

Bestemmelse af kornstørrelse

Verifikation af kornstrømningsmønster

Udfældning af evaluering (TEM/SEM)

Recrystallization gradvurdering

Dimensionel inspektion:

CMM (Koordinatmålingsmaskine) Verifikation

Ydre diameter, indre diameter, vægtykkelse, højde, fladhed, koncentricitet osv. .

Standard certificeringer:

Mill Test Report (en 10204 3.1 eller 3.2)

Kemisk analysecertificering

Mekaniske egenskabscertificering

Varmebehandling/smedningscertificering

Ikke -destruktiv testcertificering

Overensstemmelse med AMS 4133 (ringforsmedninger), AMS 4145, ASTM B247 (smedning) og andre luftfartsstandarder

AS9100 eller ISO 9001 Certificering af kvalitetsstyringssystem

Primære applikationer:

Rumfart:

Motorhus, guide vingre ringe

Luftfartssturbinkomponenter

Landingsudstyr

Raket- og missilforingringer

Forsvar:

Tårnringe i militært køretøj

Pistoltårnbaser

Højtryksfartøjsflanger

Højtydende maskiner:

Tunge maskiner bærer løb

Højhastighedsrotationskomponenter

Præcisionsinstrument strukturelle dele

Industrielt udstyr:

Olie- og gasboringsudstyrskomponenter

Ventiler og flanger

Designfordele:

Ekstremt høj styrke-til-vægt-forhold for let design

Smedningsprocessen skaber optimeret kornstrøm, forbedring af træthedsstyrke og brudhøbe

God bearbejdelighed (i forhold til anden ultrahøj styrke stål)

Lav resterende stress i T651 Temper

Ikke-magnetisk

Designbegrænsninger:

T6 Temper har en vis følsomhed over for stress korrosion krakning (SCC) og eksfolieringskorrosion; For kritiske anvendelser bør overvågede frister som T73, T74 overvejes

Meget dårlig svejsbarhed, konventionel svejsning anbefales ikke

Dårlig kold formbarhed, normalt dannet i annealet tilstand

Dårlig varmemodstand, ydelsen forringes hurtigt ved forhøjede temperaturer

Relativt høje omkostninger

Økonomiske overvejelser:

7075 T6 smedede ringe er højtydende materialer med højere startomkostninger

Kompleks smedning, varmebehandling og inspektionsprocesser tilføjer produktionsomkostninger

På trods af de høje omkostninger gør dens overlegenhed det uerstatteligt i applikationer, der kræver ekstrem ydeevne og pålidelighed

Bæredygtighedsaspekter:

7075 Alloy er et genanvendeligt materiale, der bidrager til ressourcecirkularitet

Letvægtsdesign i rumfart hjælper med at reducere brændstofforbrug og kulstofemissioner

Lang produkt levetid og høj pålidelighed reducerer udskiftning og affaldsgenerering

Vejledning til materialevalg:

Vælg 7075 T6 smedede ringe, når der kræves maksimal styrke og letvægt, og servicemiljøet er ikke-korrosive, eller der er effektive beskyttelsesforanstaltninger på plads

Velegnet til ringformede strukturelle komponenter udsat for høj stress, træthedsbelastning og kræver høj pålidelighed

For applikationer, der potentielt er udsat for stresskorrosion eller eksfolieringskorrosionsrisici, prioriterer overvågede frister på 7075 (E . g ., T73, T74) eller 7050 legering

Populære tags: 7075 T6 aluminiumslegeringsringring, Kina 7075 T6 Aluminiumslegeringsproducenter, leverandører, fabrik