
5052 Aluminijasti kovani prstan velikega premera
5052 Aluminijeva zlitina z velikim premerom kovanjski obroč je visokozmogljiv izdelek aluminijeve zlitine .
1. sestava materiala in proizvodni postopek
Kovani obroč z aluminijevo zlitino 5052 premer je zmerna močna, negrevana aluminijasta-magnezijeva zlitina (serija AL-MG), znana po odlični korozijski odpornosti (zlasti v morskih in industrijskih okoljih), boljša oblikovanje, dobro in večjo moč, čeprav je njegova moč manjša od 5083 moči . fatigue strength/endurance limit. Through precise forging, particularly for large diameter rings, its internal microstructure is optimized, with grain flow aligned along the ring's geometry, making this material an ideal choice for applications requiring high corrosion resistance, formability, weldability, moderate strength, and performance in large structural components, such as marine parts, pressure vessels, electronic equipment enclosures, and storage Tanki .
Primarni zlitinski elementi:
Magnezij (mg): 2.2-2.8% (primarni krepitveni element, zagotavlja trdnost in dobro varljivost)
Chromium (CR): 0.15-0.35% (zavira rekristalizacijo, izboljša odpornost na stres, rafinira zrno)
Osnovni material:
Aluminij (AL): ravnotežje
Nadzorovane nečistoče:
Železo (fe): 0,40% max
Silicij (SI): Max 0,25%
Baker (Cu): 0,10% Max
Mangan (MN): Max 0,10%
Cink (Zn): 0,10% max
Drugi elementi: 0,05% največ, skupno 0,15% Max
Proces premium kovanja (za obroče velikega premera): Proizvodnja 5052 velikih aluminijevih zlitin velikega premera, kljub relativno nižji trdnosti, podobno zahteva natančen nadzor nad postopkom kovanja, da se zagotovi notranja kakovost, pretok zrn in dimenzijska stabilnost:
Priprava taline:
Primarni aluminij z visoko čistočo (najmanj 99,7%)
Natančen nadzor vsebnosti legiranih elementov, zlasti magnezija in kroma, s toleranco ± 0,03%
Napredna filtracija in razčlenjevanje (E . g ., inertni plin, snif, razpadanje vakuuma
Rafiniranje zrn (običajno z zlitino al-Ti-B), da dobite enotno in fino strukturo
Posebej zasnovani sistemi za liti z neposrednim hlačenjem (DC) za proizvodnjo velikih ingotov z visoko notranjo kakovostjo .
Homogenizacija:
Večstopenjska homogenizacija pri 400-430 stopnji za 10-24 ure (odvisno od velikosti ingot)
Enakomerni nadzor temperature: ± 3 stopinje, zagotavljanje enakomerne porazdelitve legiranih elementov, odpravo makrosegregacije in izboljšane duktilnosti .
Priprava gredic:
Ingot površinsko kondicioniranje (lasišče ali rezkanje) za odstranjevanje površinskih napak .
100% ultrazvočni pregled, da se zagotovi notranja brezhibnost (v skladu z AMS 2630 razredom A1 ali ASTM E2375 stopnje 2) .
Predgrevanje: 350-380 stopnja z natančnim temperaturnim nadzorom enakomernosti, da se zagotovi duktilnost pred deformacijo .
Zaporedje kovanja (odkup obroča velikega premera):
Moteče: večkratni moteči koraki velikih ingotov v 350-380 stopnji za razčlenitev strukture vgrajene in tvorbe palačinke ali predoblike v obliki diska .
Piercing: Ustvarjanje osrednje luknje na velikih hidravličnih stiskalnicah z uporabo matric ali mandrelov, postopoma tvori obročasto luknjo in stisne obročno steno, nadaljnje rafinirate zrna .
Kotaljenje obroča: Postopek valjanja kritičnega obroča na strojih za valjanje obroča velikega premera . Z aksialnim in radialnim redukcijo je pretok zrn obodno poravnan vzdolž obroča, odpravlja notranje praznine in poroznost, izboljšanje gostote in obodne lastnosti .. Napake .
Temperatura kovanja: 320-370 stopnja (natančno nadzorovana), da se prepreči prekomerna rast in razpoka .
Pritisk kovanja: Na tisoče do deset tisoč ton z velikimi hidravličnimi stiskalnicami in rojalnimi stroji, da se zagotovi zadostna deformacija velikih gredic .
Minimalno redukcijsko razmerje: 3: 1 do 5: 1, zagotavljanje goste, enakomerne notranje strukture, popolna izločanje strukture za izpraznino in tvorbo optimiziranega pretoka zrn .
Žarjenje (neobvezno):
Če je potrebna nadaljnja obdelava ali če je zaskrbljujoča občutljivost na preostali stres, se lahko po konitvi zmanjša žarjenje (o temperament) in izboljša duktilnost .
Naknadneje zdravljenja dela in stabilizacije dela (za oblikovanje H temperjev):
H32: Napetost je bila utrjena na četrtino trde narave, dosežena z nadzorovanim hladnim delom .
H34: sev utrjenega do pol trdega, večje trdote kot H 32.
H321: stabiliziran H32 temperament, ki zagotavlja odlično korozijsko odpornost na stres (čeprav ima 5052 nizko občutljivost SCC) .
H112: poravnan šele po kovancu in obdrži nameščeno stanje, primerno za nadaljnjo obdelavo pred obdelavo .
Vse faze proizvodnje so podvržene strogemu nadzoru kakovosti, nedestruktivnem testiranju in sledenju, zlasti za notranji nadzor kakovosti obročev velikega premera .
2. Mehanske lastnosti 5052 kovanega obroča velikega premera
|
Lastnina |
H112 |
H32 |
H34 |
O |
Metoda testa |
|
Končna natezna trdnost |
205-240 MPA |
215-255 MPA |
230-270 MPA |
170-205 MPA |
ASTM E8 |
|
Moč donosa (0,2%) |
80-120 MPA |
145-185 MPA |
170-210 MPA |
60-90 MPA |
ASTM E8 |
|
Raztezanje (2 palca) |
16-25% |
10-18% |
8-15% |
20-28% |
ASTM E8 |
|
Trdota (Brinell) |
50-65 hb |
65-75 hb |
70-80 hb |
40-50 hb |
ASTM E10 |
|
Moč utrujenosti (cikli 5 × 10⁸) |
100-130 MPA |
110-140 MPA |
120-150 MPA |
70-100 MPA |
ASTM E466 |
|
Strižna moč |
120-150 MPA |
130-160 MPA |
140-170 MPA |
100-130 MPA |
ASTM B769 |
Distribucija lastnosti:
Radialna vs . tangencialne lastnosti: kovani obroči velikega premera, skozi valjanje obroča, imajo zrn tok zelo poravnan vzdolž obroča, kar zagotavlja odlično tangencialno trdnost, odpornost na utrujenost in žilavost loma {{1} radialne in osne lastnosti, vendar je lahko drugačna, vendar je razlika lahko nekoliko nižja, vendar je razlika {{2} pod nadzorom {{2}
Vpliv debeline stene na lastnosti: Moč zlitine 5052 je razmeroma manj občutljiva na debelino stene, vendar v velikem premeru obroče z debelim stenom, postopek kovanja zagotavlja enakomernost jedra in površinskih lastnosti .
Sprememba trdote jedra do površine: manj kot 5 Hb .
Preostali stres: H112 Temper ohrani nekaj preostalega napetosti od kovanja . H321 temperatura znatno zmanjša preostali stres s stabilizacijskim zdravljenjem in izboljša odpornost na korozijo napetosti .
Učinkovitost utrujenosti: Optimizirana pretok zrn in gosta mikrostruktura, ki jo tvori proces kovanja, znatno izboljšata življenjsko dobo in odpornost na razpoko za utrujenost materiala, kar je še posebej kritično pri velikih strukturnih komponentah .
3. mikrostrukturne značilnosti
Ključne mikrostrukturne značilnosti:
Struktura zrnja:
Fina, enakomerna mešana struktura rekristaliziranih zrn in podolgovatih ne-recistaliziranih zrn, ki so bili prilagojeni tangencialno .
Zrni tok, ki se zelo ujema z geometrijo obroča, enakomerno porazdeljen tangencialno, kar maksimira zmogljivost materiala .
Fini disperroidi, ki jih tvori krom (CR), učinkovito zavirajo rast in rekristalizacijo zrn, pri čemer ohranjajo rafiniranje zrnja .
Velikost zrn ASTM 7-10 (32-11 μm) ali lepša zrna .
Razdelitev oborine:
Mg₂al₃ faza: Fina in enakomerno razpršena, ki deluje kot primarna faza krepitve, vendar z nižjo količino padavin in nagnjenost v primerjavi s 5083 zlitino, s čimer je manjša tveganje za preobčutljivost pri visokih temperaturah .
Obori meje zrn so učinkovito nadzorovani, da se zagotovi odlična korozijska upor .
Majhne količine primarnih intermetalnih spojin, ki jih tvorijo nečistoče, kot sta Fe in Si
Razvoj teksture:
Proces kovanja ustvarja specifično teksturo, ki je koristna za tangencialne lastnosti, optimizacijo moči, žilavosti in odpornosti na utrujenost .
Posebnosti:
Kakovostna metalurška čistoča, zmanjšanje okvare nepomembnih vključenosti z naprednimi tehnologijami taljenja in vlivanja .
4. dimenzijske specifikacije in tolerance
|
Parameter |
Standardni razpon |
Natančnost toleranca |
Komercialna toleranca |
Metoda testa |
|
Zunanji premer |
500-4000+ mm |
± 1,0 mm do 1000 mm |
± 2,0 mm do 1000 mm |
Mikrometer/cmm |
|
± 0,1% nad 1000 mm |
± 0,2% nad 1000 mm |
|||
|
Notranji premer |
400-3900+ mm |
± 1,0 mm do 1000 mm |
± 2,0 mm do 1000 mm |
Mikrometer/cmm |
|
± 0,1% nad 1000 mm |
± 0,2% nad 1000 mm |
|||
|
Debelina stene |
{} mm |
± 0,5 mm |
± 1,0 mm |
Mikrometer/cmm |
|
Višina |
50-800+ mm |
± 0,5 mm |
± 1,0 mm |
Mikrometer/cmm |
|
Ravna |
N/A |
0,3 mm/m |
0,6 mm/m |
Merilnik ploščata/cmm |
|
Koncentričnost |
N/A |
0,3 mm |
0,6 mm |
Merilnik koncentričnosti/cmm |
|
Površinska hrapavost |
N/A |
6,3 μm ra max |
12,5 μm ra max |
Profilometer |
Standardni razpoložljivi obrazci:
Kovani obroči: zunanji premer do 4000mm+, debelina stene do 600mm +.
Dimenzije in geometrije po meri, ki so na voljo v skladu z risbami in zahtevami kupcev, ki ponujajo različne pogoje od nagajenih praznin do grobih ali zaključnih obdelanih stanj .
Na voljo v različnih delovno utrjenih temperaturah, kot so O, H112, H32, H34, H 321.
5. Možnosti označevanja in utrjevanja s temperaturami
|
Koda temperament |
Opis postopka |
Optimalne aplikacije |
Ključne značilnosti |
|
O |
Popolnoma žarena, zmehčana |
Potrebna največja oblikovanje ali za naslednjo globoko obdelavo |
Največja duktilnost, najnižja trdnost |
|
H112 |
Sploščen šele po kovancu |
Primerno za nadaljnjo obdelavo pred obdelavo, s preostalim stresom zaradi kovanja |
Prividen pogoj, zmerna trdnost, odlična korozijska odpornost |
|
H32 |
Hlad je delal na četrt-trdni naravi |
Aplikacije, ki zahtevajo ravnovesje moči in oblikovanja |
Zmerna trdnost, dobra oblikovanje |
|
H34 |
Hlad je deloval na napol trden temperament |
Večja trdnost kot H32, nekoliko nižja oblikovanje |
Večja trdnost, zmerna oblikovanje |
|
H321 |
Stabilizirani H32 temperament |
Stroge zahteve za odpornost na korozijo, zmanjšan preostali stres |
Odlična korozijska odpornost, nižji preostali stres |
Navodila za izbiro temperamenta:
O: Ko so za obroče velikega premera potrebne zapletene operacije hladnega oblikovanja ali kot začetno stanje za nadaljnjo obdelavo .
H112: Pri uporabi nameščene mikrostrukture in lastnosti je potrebna nadaljnja obdelava .
H32/H34: Ko je povečana moč zaželena s hladnim delom, hkrati pa ohranja stopnjo oblikovanja .
H321: Ko je potrebna večja korozijska upornost in je nadaljnje zmanjšanje preostalega napetosti koristno .
6. značilnosti obdelave in izdelave
|
Delovanje |
Orodje materiala |
Priporočeni parametri |
Pripombe |
|
Obračanje |
Karbid, PCD |
Vc =200-700 m/min, f =0.15-0.6 mm/rev |
Enostaven za doseganje dobrega površinskega zaključka in pozornost na evakuacijo čipov |
|
Vrtanje |
Karbid, prevlečen s kositrom |
Vc =70-200 m/min, f =0.1-0.35 mm/rev |
Priporočene vaje skozi ohladitev, dobro za globoke luknje |
|
Rezkanje |
Karbid, HSS |
Vc =300-900 m/min, fz =0.1-0.4 mm |
Visoko pozitivna orodja za kote grablje, velika globina reza, visoka krma |
|
Tepanje |
HSS-E-PM, Ticn prevlečen |
Vc =20-40 m/min |
Pravilno mazanje za dobro kakovost niti |
|
Brušenje |
Aluminijev oksid, CBN kolesa |
Uporaba previdno, lahko povzroči površinske opekline in preostali stres |
Strog nadzor parametrov in hlajenja, če je potrebno |
|
Poliranje |
Mehka kolesa, abrazivna pasta |
Izboljša površinsko obdelavo, zmanjša koncentracijo napetosti |
Očistite površino po poliranju |
Navodila za izdelavo:
Ocena obdelovalnosti: 85% (1100 aluminija=100%), dobra obdelovalnost, nadrejena zlitina 5083, 2xxx in 7xxx, vendar nižja od zlitin serije 6xxx .
Oblikovanje čipov: Čipi se ponavadi ovijejo okoli orodij, zahtevajo dobre odklopnike in hladilno tekočino z visokim pretokom .
Hladilna tekočina: vodno topna rezalna tekočina (8-12% koncentracija), hlajenje z visokim pretokom .
Nošenje orodja: Nizka, dolga življenjska doba orodja .
Valitev: Odlično z varjenjem TIG in MIG, eno najbolj varjenih aluminijevih zlitin, z visoko trdnostjo zvara, primerno za sestavljanje velikih kompleksnih struktur; Običajno ni potrebno obdelave po toploti .
Hladno delo: Odlična oblikovanje v OPER, dobra v H32/H34 Tempers .
Vroče delo: Priporočen temperaturni razpon 300-370 stopnja, s strogim nadzorom nad količino deformacije in hitrosti .
Stres korozijsko pokanje: 5052 zlitina sama po sebi ni dovzetna za SCC; H321 Temper nadalje poveča upor SCC .
Kriogene lastnosti: Moč in žilavost sta dobro vzdrževani v izjemno nizkotemperaturnih okoljih .
7. Korozijski odpornost in zaščitni sistemi
|
Vrsta okolja |
Ocena odpornosti |
Metoda zaščite |
Pričakovana uspešnost |
|
Industrijsko vzdušje |
Odlično |
Čista površina |
20+ leta |
|
Morsko vzdušje |
Odlično |
Čista površina |
15-20+ leta |
|
Potopitev morske vode |
Odlično |
Katodna zaščita ali barvanje |
10-20+ leta z vzdrževanjem |
|
Visoka vlaga |
Odlično |
Čista površina |
20+ leta |
|
Stresno korozijo |
Odlično |
Dodatna zaščita ni potrebna |
Izjemno nizka dovzetnost |
|
Piling |
Odlično |
Standardna zaščita |
Izjemno nizka dovzetnost |
|
Galvanska korozija |
Dobro |
Pravilno izolacija |
Previden dizajn z različnimi kovinami |
Možnosti zaščite površine:
Anodizirajoči:
Type II (žveplova): 10-25 μm debelina, zagotavlja dodatno zaščito in estetiko .
Tip III (trdo): 25-75 μm debelina, poveča upornost in trdoto (čeprav so učinki lahko manj izrazite kot pri trdih zlitinah) .
Pretvorba prevleke:
Kromat pretvorbeni premazi (Mil-DTL -5541): Odlična osnova za barve ali lepila .
Alternative brez kroma: okolju skladne .
Slikarski sistemi:
Epoxy Primer + poliuretanski zgornji plašč: zagotavlja odlično dolgoročno zaščito, zlasti za morske in na morju .
8. Fizične lastnosti za inženirsko oblikovanje
|
Lastnina |
Vrednost |
Oblikovanje oblikovanja |
|
Gostota |
2,68 g/cm³ |
Lahka zasnova, Center of Gravity Control |
|
Razpon taljenja |
605-650 stopnja |
Parametri varjenja in igranja |
|
Toplotna prevodnost |
138 W/m·K |
Toplotno upravljanje, zasnova prenosa toplote |
|
Električna prevodnost |
35% IAC |
Električna prevodnost v električnih aplikacijah |
|
Specifična toplota |
900 j/kg · k |
Izračuni toplotne mase in toplotne zmogljivosti |
|
Toplotna ekspanzija (CTE) |
23.8 ×10⁻⁶/K |
Dimenzijske spremembe zaradi temperaturnih sprememb |
|
Young's Modul |
70,3 GPA |
Izračuni odklona in togosti |
|
Poissonovo razmerje |
0.33 |
Parameter strukturne analize |
|
Zmogljivost dušenja |
Zmerno |
Vibracija in nadzor hrupa |
Oblikovanje:
Območje temperature obratovanja: -200 stopnja do +80 stopinje (dolgoročna uporaba nad 80 stopinj bo postopoma zmanjšala moč) .
Kriogena zmogljivost: Moč in žilavost sta dobro vzdrževana v izjemno nizkotemperaturnih okoljih, zaradi česar je odličen kriogeni strukturni material .
Magnetne lastnosti: ne-magnetne .
Recikliranje: 100% reciklirano z visoko odpadno vrednostjo .
Oblikovanje: Odlična oblikovanje v zaprti OPER, dobro v H32/H34 tempers .
Dimenzijska stabilnost: dobra dimenzijska stabilnost po zdravljenju s kovanje in stabilizacijo .
Razmerje med močjo in težo: pomembna prednost v velikih strukturnih komponentah, ki zahtevajo dobro korozijsko upornost, varljivost, oblikovanje in zmerno trdnost .
9. Zagotavljanje in testiranje kakovosti
Standardni postopki testiranja:
Kemična sestava:
Optična emisijska spektroskopija
Analiza rentgenske fluorescence
Preverjanje vseh glavnih elementov in vsebine nečistoč
Mehansko testiranje:
Natezno testiranje (radialno, tangencialno, osno, zlasti za obroče z debelo steno, vzorci, potrebni na različnih globinah)
Testiranje trdote (Brinell, več lokacij)
Testiranje utrujenosti (po potrebi)
Nedestruktivno testiranje:
Ultrazvočni pregled (100% volumetrični, zlasti za notranjo kakovost odkovkov z debelim stenom velikega premera, v skladu z AMS 2630 razredom A1/AA ali ASTM E2375 stopnje 2)
Eddy tokovni testiranje (okvare površinske in bližnje površine)
Pregled penetrana (površinske napake)
Mikrostrukturna analiza:
Določitev velikosti zrn
Ocenjevanje oborine in intermetalne spojine
Preverjanje vzorca pretoka zrna
Ocena stopnje prekristalizacije
Dimenzijski pregled:
CMM (koordinatni merilni stroj) Preverjanje
Zunanji premer, notranji premer, debelina stene, višina, ravnost, koncentričnost itd.
Standardna potrdila:
Mill test Poročilo (EN 10204 3.1 ali 3.2)
Potrdilo o kemijski analizi
Certificiranje mehanskih lastnosti
Toplotno obdelavo/certificiranje kovanja
Potrdilo o nederuktivnem testiranju
Skladnost z ASTM B247 (odkup), GB/T 3880 (kitajski standard), en aw -5052 in drugimi industrijskimi standardi .
10. Aplikacije in oblikovalske pomisleke
Primarne aplikacije:
Morska industrija:
Strukturne komponente ladij in jahte (palube, pregrade, cevovodi morske vode, rezervoarji, podporne prstane)
Strukturne komponente, ki ne nosijo obremenitev, za obalne platforme
Tlačna posoda in rezervoarji za shranjevanje:
Školjke, glave in obroče prirobnic za rezervoarje in posode za nizko do srednje tlak
Podvozje in ohišja elektronske opreme, toplotni umivalniki
Prevoz:
Avtomobilski in tovornjaki za gorivo, rezervoarji za plin
Strukturne sestavne dele za železniška vozila, ki niso nosile,
Gradnja in dekoracija:
Arhitekturne stene zaves, dekorativni elementi, konstrukcijski nosilci
Splošna industrija:
Različne obročalne strukture splošne namene, ki zahtevajo dobro oblikovanje, korozijsko odpornost in zmerno trdnost
Oblikovne prednosti:
Odlična korozijska odpornost, zlasti v morskem in industrijskem okolju .
Vrhunska varljivost z visoko trdnostjo zvara in dobro duktilnostjo, primerna za sestavljanje velikih kompleksnih struktur .
Odlična hladna oblikovanje in obdelovalnost, enostavna za izdelavo .
Proces kovanja optimizira pretok zrna in notranjo kakovost, izboljšuje odpornost na utrujenost .
Dobra zmerna trdnost in žilavost, zadostna za večino splošnih strukturnih zahtev .
Stroškovno učinkovitost: 5052 v primerjavi z zlitinami z visoko trdnostjo ponuja stroškovno prednost, hkrati pa zagotavlja dobre zmogljivosti .
Lahka, ki prispeva k prihranku energije in zmanjšanju emisij .
Omejitve načrtovanja:
Nižja trdnost kot 5083, 6xxx in 7xxx serije zlitine z visoko trdnostjo; Ni primerno za aplikacije, ki zahtevajo izjemno visoko nosilno zmogljivost .
Ni mogoče okrepiti s toplotno obdelavo; Moč je mogoče povečati samo s hladnim delom (h tempers) .
Dolgotrajna uporaba pri temperaturah nad 80 stopinj bo postopoma zmanjšala moč .
Ekonomski premisleki:
Bolj konkurenčni stroški materiala in obdelave v primerjavi z visoko trdnimi aluminijevimi zlitinami .
Odlična korozijska odpornost zmanjšuje dolgoročne potrebe po vzdrževanju in nadomeščanju, kar znižuje skupne stroške življenjskega cikla .
Dobra varčnost in oblikovanje zmanjšata težave pri proizvodnji in stroški zapletenih velikih struktur .
Vidiki trajnosti:
Stopnja recikliranja 100% recikliranja, v skladu z zelenimi koncepti izdelave .
Poraba energije in emisije ogljika v procesih proizvodnje aluminija sta nenehno optimizirana .
Dolga življenjska doba izdelka in velika zanesljivost zmanjšuje nastajanje odpadkov .
Navodila za izbiro materiala:
Izberite 5052 kovanih obročev z velikim premerom, ko so za velike obročaste strukture . hkrati potrebni dobri upornost korozije (zlasti na morsko vodo), odlična variabilnost, vrhunska oblikovanje in zmerna trdnost hkrati.
Primerno za stroškovno občutljive aplikacije, ki ne zahtevajo izjemne moči, kot so morska posoda, rezervoarji za shranjevanje in elektronska oprema .
Za aplikacije, ki zahtevajo večjo moč, skupaj z odlično korozijsko upornostjo, je mogoče upoštevati 5083 zlitine .
Priljubljena oznake: 5052 Aluminijasti kovani prstan velikega premera, Kitajska 5052 Aluminijasti proizvajalci aluminija, dobavitelji, tovarni
Pošlji povpraševanje








