2618 velikih aluminijastih odkupnikov

2618 velikih aluminijastih odkupnikov

The energy and electricity industry is one of the most important sectors today as it powers our homes, businesses, and modern way of life. To keep up with the ever-increasing demand for energy, modern power systems require reliable and durable components. This is where large-scale aluminum alloy forgings come into play.Aluminum alloy forgings offer numerous advantages over other materials Običajno se uporabljajo v industriji energije in električne energije . lahki, močni, odporni na korozijo in imajo odlično toplotno prevodnost . Te lastnosti so idealne za široko paleto aplikacij, vključno s turbinskimi rezili, komponentami generatorja in strojno opremo za daljnovoda .

1. Pregled materiala in proizvodni postopek

 

2618 velikih aluminijevih zlitin so specializirani visokotemperaturne aluminijeve zlitine, zasnovane tako, da ohranijo odlično moč in utrujenost pri povišanih temperaturah (običajno do 250 stopinj do 300 stopinj in celo višje za kratko) ., za razliko od običajnih zlitin z visoko trdostjo aluminijevih zlitina 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 Pretok zrn, značilnosti, ki so ključne za komponente, ki delujejo pod zahtevnimi visokotemperaturnimi in cikličnimi pogoji obremenitve . 2618 veliki odprosi se pogosto uporabljajo v komponentah vesoljskega motorja (E {{18} g ., lahka stanja, prizorišča, bate, pištole, pištole, pištole, pištole, pištole, pištole, pištole, pištole, pištole, pištole, pince, hitrice, ki so bile potrebne, in pištole, pištole, pištole, hitrice, ki so bile potrebne, in pištole, bate, batone, ki so bile potrebne, in pištole, pištole, pištole, hitrice, ki so bile potrebne, in pištole, bate, bate, batone, ki so bile potrebne, in pištole, pištole, pištole, bate, batone, prikazane, in bate, ki so bile potrebne. in visokotemperaturne zmogljivosti .

Primarni zlitinski elementi:

Baker (cu): 1.8-2.7% (glavni krepitveni element, oblike al₂cu)

Magnezij (mg): 1.3-1.8% (sinergistično se krepi z bakrom in tvori fazo mg₂si)

Nickel (ni): 0.8-1.4% (izboljša visokotemperaturno moč in stabilnost, oblike al₃ni itd. .)

Železo (fe): 0.8-1.4% (izboljša visokotemperaturno moč in stabilnost, oblike al₃fe itd .)

Silicij (SI): 0.10-0.30% (optimizira odziv na toplotno obdelavo)

Osnovni material:

Aluminij (AL): ravnotežje

Nadzorovane nečistoče:

Cink (Zn): največ 0,25%

Mangan (MN): Max 0,10%

Titanium (TI): 0,10% Max

Krom (CR): 0,10% Max

Drugi elementi: 0,05% največ, skupno 0,15% Max

Proces izdelave (za velike odkupnine): Proizvodnja 2618 velikih odkupnikov je izjemno občutljiva na kovanje temperature, količine deformacije in nadzora procesa toplote, katerih namen je povečati njegovo visokotemperaturno moč in stabilnost .

Priprava surovin in ingoti velike velikosti:

Kakovostni ingoti z nizko vsebnostjo 2618 ingoti velike velikosti so izbrani kot kovanje gredic . proizvodnja ingot zahteva napredne tehnike vlivanja (na primer polkontinuirano litino), da se zagotovi enakomerna notranja struktura, odsotnost makroskopskih napak, ki se pozorni na enotno porazdelitev na enotno in posebno posebno pozornost na enotno porazdelitev in minimalno segregacijo . posebna pozornost . posebna pozornost . posebna pozornost . Fe .

Ingoti morajo opraviti strogo analizo kemijske sestave in ultrazvočni pregled, da se zagotovi metalurška kakovost .

Več-prehodno predhodno kovanje (moteče in risanje):

Veliki ingoti se običajno najprej ukvarjajo z večkratnim motenjem in risanjem, da razgradijo grobe strukture, ki so bile vgrajene, rafinirajo zrna, odpravljajo notranjo poroznost in segregacijo ter tvorijo enotno, drobnozrnato strukturo z neprekinjenim pretokom zrnja .

Prenašanje se izvaja na velikih hidravličnih ali oljnih stiskalnicah z natančnim nadzorom temperature deformacije in količini .

Rezanje:

Gredi so natančno razrezani v skladu z vnaprej spremenjenimi dimenzijami in končnimi zahtevami za kovanje .

Ogrevanje:

Large billets are uniformly and slowly heated in advanced large forging furnaces to ensure thorough heat penetration. The forging temperature range for 2618 is narrow and requires strict control (typically 430-470℃), avoiding overheating that could cause grain boundary melting, and ensuring effective distribution of Ni/Fe dispersoids.

Velika umreti:

One or more precise strikes/pressures are applied on 10,000-ton or even tens of thousands of tons large hydraulic presses or forging hammers. Die design is extremely complex, utilizing CAE simulation techniques to precisely predict metal flow, temperature fields, and stress fields, ensuring metal flow lines follow the complex contour of the part and achieve near-net Oblikovanje .

Postopno kovanje: Za izjemno zapletene ali zelo velike dele se lahko kovanje izvaja v več matricah in korakih, da postopoma tvori končno obliko .

Obrezovanje:

Po kovanci se odstrani močna bliskavica okoli obrobja velikega kovanja .

Toplotno obdelavo:

Rešitev toplotne obdelave: Veliko kovanje se segreva v natančno nadzorovanem velikem peči za toplotno obdelavo na približno 530 stopinj ± 5 stopinj in zadrži dovolj časa, da se legirajoči elementi popolnoma raztopijo v trdno raztopino . Izjemno visoka temperaturna enakomernost je .

Gašenje: Hitro hlajenje iz temperature rešitve . Za velike odkupnine se veliki kazalni rezervoarji običajno uporabljajo za gašenje toplega vode (približno . 60-100), da se zmanjšajo stres za gašenje in tveganje za krepitev .

Staranje zdravljenje:

T61 temperament: To je najpogosteje uporabljena temperatura za 2618, doseženo z umetnim staranjem (običajno pri 190-200 stopnji za daljši čas zadrževanja, kot so 10-20 ure) za dosego krepitve . Postop

Veliko natezno/stiskalno relief stresa (E . g ., T6151):

Po gašenju veliki odkupni običajno potrebujejo lajšanje stresa z velikimi nateznimi ali kompresijskimi stroji, da znatno zmanjšajo preostali stres, zmanjšajo popačenje obdelave in izboljšajo dimenzijsko stabilnost . Ta korak je še posebej kritičen za velike komponente; Pri servisnih delih visokotemperature lahko preostali stres vpliva na vedenje lezenja in življenjsko dobo toplotne utrujenosti .

Dokončanje in pregled:

Deburring, Shot Peening (izboljšuje zmogljivost utrujenosti), dimenzijski pregled, preverjanje kakovosti površine .

Končno se izvede celovito nederuktivno testiranje (E . g ., ultrazvočni, penerantni, vrtinčni tok) in mehanski preskusi lastnosti, da se zagotovi, da izdelek ustreza najvišjim specifikacijam za vesoljsko vesolje ali ustrezne industrije .

 

 

2. Mehanske lastnosti 2618 velikih odkovkov

 

2618 Veliki odkupni odpadki v T61 temperaturi imajo edinstveno visokotemperaturno moč, dobro moč sobne temperature in odlične zmogljivosti utrujenosti, zaradi česar je najprimernejša izbira za visokotemperaturne aplikacije . njihove kazalnike uspešnosti običajno strogo zahtevajo letalstvo ali posebne industrijske standarde, z zajamčenimi vrednostmi (LT), ki se zajamčene (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) (LT) razlikujejo za (LT) Navodila .

 

Vrsta lastnosti

T61 Tipična vrednost (sobna temperatura)

T61 Tipična vrednost (250 stopinj)

Preizkusna smer

Standardno

Končna natezna trdnost (UTS)

430-470 MPA

260-300 MPA

L/lt/st

ASTM B557

Moč donosa (0,2% ys)

380-420 MPA

200-240 MPA

L/lt/st

ASTM B557

Raztezanje (2 palca)

7-12%

10-18%

L/lt/st

ASTM B557

Brinell trdota

135-150 hb

N/A

N/A

ASTM E10

Moč utrujenosti (10 ⁷ cikli)

130-160 MPA

100-120 MPA

N/A

ASTM E466

Moč razbijanja lezenja (1000H, 250 stopinj, 0,2% sev)

100-120 MPA

N/A

N/A

ASTM E139

Zlobana žilavost K1C

20-26 mpa√m

N/A

N/A

ASTM E399

Strižna moč

250-280 MPA

N/A

N/A

ASTM B769

Elastični modul

72 GPA

65 GPA

N/A

ASTM E111

 

Enotnost premoženja in anizotropija:

Velikost in teža velikih odkovkov zaradi notranje mehanske lastnosti sta enakomernost izziv, zlasti glede visokotemperaturnih zmogljivosti ., vendar napredni postopki kovanja in toplote maksimirajo enakomernost lastnosti .

Natančen nadzor pretoka zrn omogoča optimalno delovanje v glavnih smeri nalaganja in izboljšuje prečne in kratko transverzne lastnosti, kar zmanjšuje splošno anizotropijo, zlasti za visokotemperaturno delovanje na kritičnih območjih .

 

 

3. mikrostrukturne značilnosti

 

Mikrostruktura 2618 velikih odkupnikov je temeljna garancija njegove visokotemperaturne moči, odpornosti na lezenje in utrujenosti .

Ključne mikrostrukturne značilnosti:

Rafinirana, enotna in gosta struktura zrn:

After upsetting and die forging with a large forging ratio, coarse as-cast grains are thoroughly broken down, forming fine, uniform, and dense recrystallized grains. This eliminates casting defects such as porosity, gas pockets, and segregation, significantly improving the material's ductility, toughness, and fatigue life.

Stabilni disperoidi, ki jih tvorijo elementi Ni in Fe (E . g ., al₃ni, al₉feni), učinkovito pripnite meje zrnja pri visokih temperaturah, zavirajo rast zrn in lezenje, s čimer ohranjajo krepitev fine zrna .

Neprekinjen pretok zrn, ki je zelo v skladu z obliko dela:

To je najpomembnejša značilnost in prednost velikih odkupnikov matrice ., ko kovina plastično teče znotraj velike votline, so njena zrna podolgovata in tvorijo neprekinjene vlaknaste pretočne črte, ki tesno ustrezajo kompleksnim zunanjim in notranjim strukturam .

Ta poravnava pretoka zrn s primarno smerjo napetosti v dejanskih delovnih pogojih učinkovito prenaša obremenitve, kar bistveno izboljša delovanje utrujenosti dela, žilavost udarcev in visokotemperaturno lezenje in odpornost na toplotno utrujenost na območjih kritičnih napetosti (E . g {2., velike povezave, velike povezave, velike povezave, velike povezave, velike korne, korne, ki se nanašajo na velike korne, ki so se v velikih pretokih, ki se pojavljajo, večje, korne. Kontinuiteta pretoka zrn je ključnega pomena za celotno strukturno celovitost .

Natančna kontrola in enakomerna porazdelitev krepitvenih faz (oborine):

Po strogo nadzorovanem raztopini toplotne obdelave in staranja primarne faze krepitve (E . g ., al₂cu, s 'faza al₂cumg in stabilne intermetalne spojine, ki jih oblikujejo ni/fe), v aluminumu z optimalno velikostjo, in prostornim matrico z optimalno velikostjo, in vesolje z optimalno velikostjo, in vesolje z optimalno velikostjo, z možno velikostjo, in vesolje z optimalno velikostjo, z možno velikostjo, morološko veliko

Za velike 2618 odškodnin želi staranje (T61 temperament) oblikovati faze krepitve z izjemno visoko stabilnostjo pri povišanih temperaturah, zlasti tistih, ki so bogate z ni in fe intermetalnimi spojina

Visoka metalurška čistoča in nizka hitrost napake:

Velika odjava die imajo gosto notranjo strukturo, brez napak v vlivanju . s strogim nadzorom vsebine nečistočev surovin, nastanek škodljivih faz, bogatih z železom ali silicijem 100% ultrazvočni pregled za notranjo kakovost .

 

 

4. dimenzijske specifikacije in tolerance

 

2618 velike odkupnine aluminijeve zlitine se običajno uporabljajo v poljih s strogimi zahtevami za dimenzijsko natančnost in geometrijske tolerance ter lahko dosežejo kompleksno in skoraj omrežno obliko .

 

Parameter

Tipičen obseg velikosti

Aerospace kovanje toleranca (E . g ., AMS 2770)

Natančna toleranca za obdelavo

Metoda testa

Največja dimenzija ovojnice

500 - 3000 mm

± 0,5% ali ± 2 mm

± 0.05 - ± 0,3 mm

CMM/lasersko skeniranje

Min debelina stene

5 - 100 mm

± 1,0 mm

± 0.2 - ± 0,5 mm

CMM/merilnik debeline

Razpon teže

20 - 500 kg

±3%

N/A

Elektronska lestvica

Površinska hrapavost (kovana)

Ra 12.5 - 50 μm

N/A

Ra 1.6 - 6.3 μm

Profilometer

Ravna

N/A

0,5 mm/100 mm

0,1 mm/100 mm

Merilnik ploščata/cmm

Pravokotnost

N/A

0,3 stopinj

0,1 stopinj

Kotni merilnik/cmm

 

Sposobnost prilagajanja:

Veliki odkupniki so običajno zelo prilagojeni, proizvedeni na podlagi zapletenih modelov CAD in inženirskih risb, ki jih nudijo kupci .

Proizvajalci morajo imeti močne zmogljivosti za oblikovanje in proizvodnjo matrice ter opremo za izjemno veliko kovanje in toplotno čiščenje .

Celotne storitve je mogoče zagotoviti, od predhodnika surovin, kovanja, kovanja, toplotne obdelave, lajšanja stresa do grobe/zaključne obdelave .

 

 

5. Oznake temperature in toplotne možnosti

 

Lastnosti zlitine 2618 so zelo odvisne od toplotne obdelave, zlasti starajočega se obdelave . Za velike odkupnine sta enakomernost in globina toplotne obdelave ključni izzivi .

 

Koda temperament

Opis postopka

Tipične aplikacije

Ključne značilnosti

O

Popolnoma žarena, zmehčana

Vmesno stanje pred nadaljnjo obdelavo

Največja duktilnost, najnižja trdnost

T61

Raztopina toplotno obdelana, nato umetno stara

Visokotemperaturne konstrukcijske komponente, deli motorja

Optimalna visokotemperaturna moč, dobra moč v sobi, odpornost na utrujenost

T6151

Raztopina toplotno obdelana, umetno stara, raztegnjena s stresom

Za zmanjšan preostali stres in popačenje obdelave

Optimalna visokotemperaturna trdnost, nizka preostala napetost

 

Navodila za izbiro temperamenta:

T61 temperament: To je standardna in najprimernejša temperatura za velike 2618 odkupnine, ki zagotavljajo moč, odpornost na lezenje in učinkovitost toplotne utrujenosti, ki jih zahteva 2618 zlitine pri visokih temperaturah .

T6151 temperament: Za debele ali natančno obdelane velike odkupnine lahko izbira temperature T6151 učinkovito zmanjša preostali stres, s čimer se zmanjša popačenje obdelave in izboljša dimenzijsko stabilnost, kar je ključnega pomena za ohranjanje natančnih prileganj in zmanjšanje koncentracij napetosti pri visokih temperaturah .

 

 

6. značilnosti obdelave in izdelave

 

Obdelava 2618 velikih odkovkovna odjava običajno zahteva visokozmogljiva rezalna orodja in optimizirane procese; Njegova varljivost je slaba .

 

Delovanje

Orodje materiala

Priporočeni parametri

Pripombe

Obračanje

Carbide, orodja PCD

Vc =100-500 m/min, f =0.1-1.0 mm/rev

Visoka trdota, zahtevajo obdelovalne stroje z visoko devecijo, natančnost za površinsko obdelavo

Rezkanje

Carbide, orodja PCD

Vc =150-800 m/min, fz =0.08-0.6 mm

Visokozmogljiva obdelovalna središča, dovolj hlajenja, krmiljenje z več osi

Vrtanje

Karbide, prevlečen s HSS

Vc =30-100 m/min, f =0.05-0.25 mm/rev

Vrtanje globokih lukenj, notranje hlajenje, evakuacija čipov, strog dimenzijski nadzor

Tapping

HSS-E-PM

Vc =5-20 m/min

Pravilno mazanje, preprečuje raztrganje niti, upoštevanje rezalnih sil

Varjenje

Ni priporočljivo (fuzijsko varjenje)

Velike 2618 komponent ima slabo varljivost, nagnjene k razpoku in izgubi moči

Predvsem z mehanskim pritrditvijo ali stiskanjem/difuzijsko vezanje (posebne aplikacije)

Preostala obdelava stresa

Pred raztezanjem/pred kompresijo po toploli

Preprečuje izkrivljanje obdelave, zagotavlja dimenzijsko stabilnost, zlasti vpliva na visokotemperaturno zmogljivost storitev

Kritični vesoljski proces

 

 

Navodila za izdelavo:

Obdelovalnost: 2618 v T61 temperament ima visoko trdoto; Njegova obdelovalnost je dobra, vendar občutljiva na obrabo orodja . za velike komponente, z velikimi obdelavi

Preostali stres: Large forgings have high residual stress after quenching. The T6151 temper (including tensile stress relief) can effectively control machining distortion, which is crucial for the dimensional stability and creep performance of high-temperature components. In precision machining of large components, a multi-stage machining strategy, including roughing-stress relief-finishing, should be zaposlen .

Vanj: Običajna fuzijska varčnost zlitine 2618 je zelo slaba, zelo nagnjena k vročim razpokanjem in hudim izgubam moči sklepov in ni primerna za strukturno varjenje . za povezave, ki se lahko uporabljajo vijaki z visoko trdnostjo ali kovinsko varjenje ali v posebnih primerih, ki se spopadajo s Stricting FSH) Vpliv na celotno visokotemperaturno zmogljivost .

 

 

7. Korozijski odpornost in zaščitni sistemi

 

Korozijska odpornost 2618 velikih aluminijevih zlitin je relativno splošna, zlasti v vlažnih ali kloridnih okoljih, ki zahteva dodatno zaščito .

 

Vrsta korozije

T61 (tipično)

Zaščitni sistem

Atmosferska korozija

Dobro

Anodizacija ali ni potrebna posebna zaščita

Korozija morske vode

Zmerno

Anodizirajoči, visokozmogljivi premazi, galvanska izolacija

Stres korozijsko pokanje (SCC)

Zmerno občutljivo

Anodizacija, premazi, preostalo zmanjšanje napetosti

Piling korozija

Zmerno občutljivo

Anodizirajoči, premazi

Intergranularna korozija

Zmerno občutljivo

Nadzor toplote

 

Strategije zaščite korozije:

Izbira zlitine in temperamenta: Vsebnost bakra iz zlitine 2618 naredi svojo korozijsko odpornost, ki je slabša od zlitin serij 6xxx, vendar je ta kompromis običajno sprejet za doseganje visokotemperaturnih zmogljivosti .

Površinsko obdelavo:

Anodizacija: Najpogostejša in učinkovita metoda zaščite, ki tvori gost oksidni film na kovalni površini, poveča korozijo in odpornost na obrabo . za velike komponente so velikost anodiziranega rezervoarja in procesa krmiljenja ključna .

Kemične pretvorbene prevleke: Služijo kot dobri prajmerji za barve ali lepila, ki zagotavljajo dodatno zaščito pred korozijo .

Visokozmogljivi sistemi prevleke: Večplastni visokozmogljivi protikorozijski premazi je mogoče uporabiti v izjemno korozivnih okoljih, zlasti v območjih izpostavljenosti visokotemperature .

Galvansko upravljanje korozije: Ko je v stiku z nezdružljivimi kovinami, je treba vzeti stroge izolacijske ukrepe (e . g ., tesnila, izolacijske prevleke, tesnilne mase), da se prepreči galvanska korozija, ki je še posebej pomembna v velikih zapletenih strukturah .

 

 

8. Fizične lastnosti za inženirsko oblikovanje

 

Fizikalne lastnosti 2618 velikih aluminijevih zlitinskih odpadkov so ključni vhodni podatki pri zasnovi visokotemperaturnih strukturnih komponent .

 

Lastnina

Vrednost

Oblikovanje oblikovanja

Gostota

2,76 g/cm³

Lahka zasnova

Razpon taljenja

530-630 stopnja

Okno za toplotno obdelavo in varjenje

Toplotna prevodnost

160 W/m·K

Toplotno upravljanje, zasnova disipacije toplote

Električna prevodnost

36% IAC

Zmerna električna prevodnost

Specifična toplota

920 j/kg · k

Izračuni toplotne mase in toplotne zmogljivosti

Toplotna ekspanzija (CTE)

22.8 ×10⁻⁶/K

Dimenzijske spremembe zaradi temperaturnih sprememb

Young's Modul

72 GPA

Izračuni odklona in togosti

Poissonovo razmerje

0.33

Parameter strukturne analize

Zmogljivost dušenja

Nizka

Vibracija in nadzor hrupa

 

Oblikovanje:

Visokotemperaturna moč in stabilnost: 2618 zadrževanje moči v temperaturnem območju 200-300 je veliko boljše od drugih skupnih aluminijevih zlitin, kar je njegova osnovna prednost .

Odlična zmogljivost utrujenosti in odpornost na lezenje: Proces kovanja v kombinaciji z značilnostmi zlitine je primeren za komponente motorja, ki so podvržene visokotemperaturni ciklični obremenitvi .

Končno razmerje med močjo in težo (pri visokih temperaturah): Omogoča odlično razmerje med močjo in težo v visokotemperaturnih okoljih, idealno za doseganje zmanjšanja teže in izboljšanje razmerja med potisnimi in težo v aero-motorjih .

Integracija velikih kompleksnih oblik: Velike kovanje lahko ustvari kompleksne geometrije v obliki črte, ki vključi več funkcij, zmanjša število delov in stroške montaže, kar je ključnega

Preostali nadzor napetosti: Nadzor preostalega stresa v velikih odkovrjih je ključni poudarek pri oblikovanju in obdelavi, ki vpliva na dimenzijsko stabilnost in visokotemperaturno vedenje lezenja .

Omejitve načrtovanja:

Visoki stroški: Stroški surovin, stroški razvoja matrice, naložbe v kovanje opreme in natančni stroški obdelave so izjemno visoki, kar omejuje široko aplikacijo .

Dolg proizvodni cikel: Oblikovanje in izdelava matric za kompleksne velike odjave, pa tudi cikli za kovanje in toplotno obdelavo z več pasom, so dolgotrajni, kar zahteva natančno načrtovanje proizvodnje .

Slaba varljivost: Tradicionalne metode varjenja fuzije se običajno ne uporabljajo za 2618 velikih struktur, ki nosijo tovora, .

Moč temperature v nižji sobi kot serija 7xxx: Moč njene sobne temperature ni tako visoka kot ultra močne zlitine, kot je 7075, vendar njegova prednost postane pomembna pri visokih temperaturah .

Ekonomski in trajnostni vidiki:

Aplikacije z visoko vrednostjo: Veliki 2618 odkupnikov se uporablja predvsem na strateških vesoljskih poljih z izjemno visokimi zahtevami po uspešnosti, zanesljivosti in varnosti, kjer njihovi visoki stroški izravnajo pomembne izboljšave uspešnosti in varnostne marže, ki jih zagotavljajo .

Učinkovitost uporabe materiala: Napredna tehnologija za kovanje in natančno obdelava skoraj omrežja lahko zmanjšajo materialne odpadke, čeprav lahko za velike dele še vedno znaten .

Prijaznost za okolje: Aluminijeve zlitine so zelo reciklirane, ki se uskladijo z načeli zelene proizvodnje in krožne ekonomije .

Izboljšana varnost: Vrhunska visokotemperaturna zmogljivost odkovkov neposredno povečuje varnost kritične opreme, kot so aero-motorji, kar je najvišja manifestacija njihove vrednosti .

Priljubljena oznake: 2618 Veliki aluminijasti odjavi, Kitajska 2618 Veliki aluminijasti odkupni proizvajalci, dobavitelji, tovarna

Pošlji povpraševanje

(0/10)

clearall