6061 Obroč za aluminijaste zlitine velikega premera

1. Pregled materiala in proizvodni postopek

Kovček aluminijaste zlitine 6061 je zelo vsestranska zlitina aluminija-magnezij-silicon, ki jo je mogoče obdelati toplotno obdelano (serija Al-MG-SI), ki je zelo priljubljena po odlični vsestranski zmogljivosti. Ponuja dobro ravnovesje moči in žilavosti, skupaj z izjemno korozijsko odpornostjo, odlično variabilnostjo in dobro obdelovalnostjo. Kovani obroči z velikim premerom debelo steno izkoriščajo prednosti procesa kovanja, kar ima za posledico gosto notranjo strukturo, rafinirana zrna in optimiziran pretok zrn, poravnan vzdolž oboda obroča, kar zagotavlja odlično zanesljivost in dolgo življenjsko dobo v različnih industrijskih aplikacijah. Čeprav moč 6061 ni primerljiva z zlitinami serije 7xxx ali 2xxx, so njegove uravnotežene lastnosti idealna izbira za velike strukturne komponente, kjer so stroški, obdelovalnost in korozijska odpornost pomembni.

Primarni zlitinski elementi:

Magnezij (mg): 0. 8-1.

Silicon (Si): 0. 4-0. 8% (krepi z magnezijem, poveča odziv na starost)

Baker (cu): 0. 15-0. 40% (poveča trdnost)

Chromium (CR): 0. 04-0. 35% (zavira rekristalizacijo, izboljša žilavost)

Osnovni material:

Aluminij (AL): ravnotežje

Nadzorovane nečistoče:

Železo (fe): 0. 7% max

Mangan (mn): 0. 15% max

Cink (Zn): 0. 25% Max

Titanium (ti): 0. 15% max

Drugi elementi: {{0}}}. 05% max, 0,15% Max Skupaj

Proces premium kovanja (za velike premera obroče z debelimi stenami): Proizvodnja 6061 velikega premera z debeno steno aluminijeve zlitine, ki se ponaša z natančnim nadzorom taljenja, kovanja in toplotne obdelave, da zagotovite, da material doseže želene celovite lastnosti, zlasti enotnost v debelih odsekih:

Priprava taline in ingota:

Izbrani so standardni primarni aluminijski in legirni elementi.

Za zagotovitev dobre čistoče taljenja so uporabljene napredne tehnologije taljenja, rafiniranja in razpadanja, kar zmanjšuje nevidne vključitve in vsebnost plina.

Veliki sistemi za vlivanje z neposrednim hlačenjem (DC) se uporabljajo za proizvodnjo ingotov velikega premera z enakomerno mikrostrukturo in brez pomembne segregacije.

Zdravljenje s homogenizacijo ingota:

Ingoti so podvrženi natančno nadzorovanem žarjenju homogenizacije (običajno pri 550-580 stopnji za več ur), da odpravijo makrosegregacijo, raztopijo grobo sekundarno fazo in izboljšajo ingotovo duktilnost ter ga pripravijo za kasnejšo visoko deformacijsko kovanje.

Priprava in pregled gredic:

Ingot površinsko kondicioniranje (lasišče ali rezkanje), da odstranite vse površinske napake.

100 -odstotni ultrazvočni pregled se izvaja, da se zagotovi, da je ingot brez notranjega okvare (npr. Razpoke, poroznost, velike vključitve), ki bi lahko vplivale na končno delovanje, običajno izpolnjujejo industrijske standarde.

Predgrevanje: gredica je enakomerno segreta na natančno temperaturno območje kovanja (običajno 400-500), da se zagotovi optimalna duktilnost, hkrati pa se izogiba začetniku.

Zaporedje kovanja (veliki premer debelostenski obročki):

Uporaba velike opreme: Velike hidravlične stiskalnice in kotalni stroji so potrebni za uporabo dovolj deformacijske sile na težke gredice, pri čemer zagotavljajo, da je jedro debelostenskih obročev tudi polno plastično deformacijo in izpopolnjevanje zrn.

Razburjenje in predhodno kovanje: Na velikih hidravličnih stiskalnicah se veliki ingoti podvržejo večsmernim, večkratnim motečim in risalnim operacijam, da razgradijo zrna, odpravljena z notranjo poroznostjo in tvorijo primerne oblike predoblikovanja.

Piercing: Na tisku je predhodna struktura obroča nastala s prebadanjem z matricami ali mandreli. Ta postopek še bolj spopada material in izpopolni mikrostrukturo.

Obroč za valjanje: Ta kritični postopek valjanja obroča se izvaja na velikih navpičnih strojih za valjanje obroča. Neprekinjeno radialno in osno stiskanje se na prednostno obroč nanese z glavnim zvitkom in zvitkom z mandrelom, ki neprestano povečuje premer obroča, hkrati pa zmanjšuje njeno debelino in višino stene. Rolling Ring doseže znatno plastično deformacijo, kar zelo poravna pretok zrnja po obodu obroča, kar zagotavlja odlično obodno moč, žilavost in zmogljivost utrujenosti. Za debele stene je treba zagotoviti enoten pretok zrn po celotni debelini stene.

Minimalno zmanjšanje: Običajno potrebuje vsaj 3: 1 ali več, da se zagotovi popolna izločitev strukture in tvorbe optimiziranega pretoka zrn in gosto mikrostrukturo.

Toplotno obdelavo:

Rešitev toplotne obdelave: Kovanje se segreje na natančno temperaturo rešitve približno 530-545 stopinje in zadrži dovolj časa, da se v aluminijevo matrico popolnoma raztopijo legirni elementi (Mg, Si, Cu), kar tvori enakomerno trdno raztopino.

Gašenje: Hitro hlajenje iz temperature raztopine (običajno gašenje vode, zagotavljanje temperature vode in hitrosti hlajenja izpolnjuje potrebe po debelih stenah), da ohranimo prenasičeno trdno raztopino. Za debele stene je enotnost ugašanja ključnega pomena za končne lastnosti.

Staranje (t6 temperament): Standardno umetno staranje (običajno pri 160-180 stopnji za 8-18 ure). To zdravljenje povzroča padavine krepitvenih faz, kot sta Mg₂si in nekaj al₂cu, kar dosega največjo moč in trdoto.

Preostalo stresno lajšanje (T651/T652 tempers): Za obroče z debelim stenom velikega premera se raztezanje (T651) ali stiskanje (T652) Pogosto pomaknete po utekanju, da se znatno zmanjšajo preostali stres, zmanjšajo popačenje obdelave in izboljšajo dimenzijsko stabilnost.

Dokončanje in pregled:

Deburring, ravnanje, dimenzijski pregled, preverjanja kakovosti površine.

Nazadnje se izvede celovita nedestruktivna testiranja (npr. Ultrazvočno, penerantno) in mikrostrukturna analiza, da se zagotovi, da izdelek ustreza industrijskim standardom in zahtevami kupcev.

Mehanske lastnosti 6061 velikega premera aluminijeve zlitine z debelo steno, kovanih obročev, so odvisne od specifične debeline, temperature toplote in optimizacije procesa kovanja. T6 in T651/T652 sta najpogosteje uporabljena temperatura za 6061.

Porazdelitev lastnosti in anizotropija:

6061 Kovani obroči, skozi postopek valjanja obroča, imajo tok zrnja zelo poravnan vzdolž oboda obroča. Zato so obodne (tangencialne) lastnosti običajno optimalne. Radialne in osne lastnosti so relativno nižje, vendar še vedno zadostujejo za večino strukturnih potreb komponent.

Učinek debeline: Za 6061 odkovki z velikim premerom ohranjajo tudi dobro enakomernost lastnosti od jedra do površine, zahvaljujoč odlični utrjenosti.

Preostali stres: T651/T652 Temperje s raztezanjem ali stiskalnim stresom znatno zmanjšajo preostali stres, zmanjšajo popačenje obdelave in izboljšajo dimenzijsko stabilnost.

Mikrostruktura 6061 velikega premera z debeno steno aluminijeve zlitine kovanih obročev je osnova za njihovo dobro skupno delovanje.

Ključne mikrostrukturne značilnosti:

Struktura zrn in pretok zrn:

Postopek kovanja razbije groba zrna, ki tvori fina, enakomerna rekristalizirana zrna in podolgovata ne-recistalizirana zrna, poravnana vzdolž smeri kovanja.

Pretok zrnja: Med valjanjem obročev so zrna intenzivno podolgovata in tvorijo neprekinjeno vlaknasto strukturo vzdolž oboda obroča. Ta pretok zrnja se zelo ujema z glavno smerjo stresa obroča, kar bistveno izboljša obodno moč, življenje utrujenosti in žilavost. Za debele stenske obroče je pretok zrnja enakomerno razporejen po celotnem odseku.

Razpršili: Fini dispersoidi, ki jih tvori krom (CR), učinkovito zavirajo rekristalizacijo in rast zrn, kar zagotavlja drobnozrnato mikrostrukturo.

Visoka gostota in odprava napak:

Neizmerni pritisk, uporabljen med postopkom kovanja, popolnoma zapre notranje napake, kot so poroznost, krčenje votlin in žepi plinov, ki se lahko pojavijo med vlivanjem, kar bistveno izboljša gostoto in zanesljivost materiala.

Učinkovito razgradi in enakomerno razprši majhne količine primarnih intermetalnih spojin in nečistoč (npr. Fe, faze SI), kar zmanjšuje njihove škodljive učinke.

Porazdelitev faze krepitve (oborine):

Zdravljenje s staranjem T6 povzroči padavine primarne faze krepitve MG₂SI, skupaj z nekaterimi oborini al₂cu. Ti oborini so enakomerno razporejeni znotraj zrn, kar zagotavlja krepitev.

Oborine na mejah zrn so običajno v redu in ne vodijo zlahka do hude medgranularne korozije.

Metalurška čistoča:

Standardne tehnologije taljenja in vlivanja zagotavljajo nizko nevidno vsebino vključenosti, izpolnjujejo zahteve glede čistoče za splošne inženirske aplikacije.

Razpon velikosti 6061 velikega premera z debeno steno aluminijeve zlitine, ki je ponarejena, je široka in jo je mogoče po meri, ki ga je mogoče izdelati v skladu z inženirskimi zahtevami.

Sposobnost prilagajanja:

Kovani obroči po meri z različnimi velikostmi, oblikami in zahtevami za toleranco se lahko ustvarijo v skladu s podrobnimi risbami strank in tehničnimi specifikacijami.

Običajno se ponuja v grobih obdelanih ali polfiniranih obdelanih pogojih za olajšanje nadaljnje obdelave strank.

6061 Zlitina v glavnem dosega svoje mehanske lastnosti s toplotno obdelavo.

Navodila za izbiro temperamenta:

T6 temperament: Najpogosteje uporabljena temperatura za 6061 velike premera z debelim stenskim kovanim obročem, ki ponuja najboljšo kombinacijo moči in trdote.

T651/T652 Temperje: Za aplikacije, ki zahtevajo natančno obdelavo ali strogo dimenzijsko stabilnost, priporočamo, da se T651 ali T652 za učinkovito odpravi preostale napetosti.

6061 Aluminijeve zlitine z debelim stenom velikega premera imajo na splošno dobro obdelovalnost, vendar njihova velika velikost in debela narava še vedno zahtevata upoštevanje.

Navodila za izdelavo:

Obdelovalnost: 6061 ima dobro obdelovalnost, kar omogoča uporabo standardnih orodij za obdelavo aluminijevih zlitin in parametrov. Bodite pozorni na upravljanje čipov, da se izognete zapletu.

Vanj: 6061 je ena redkih aluminijevih zlitin z večjo trdnostjo, ki jih je mogoče običajno zvariti. Medtem ko se lahko moč po varjenju zmanjša, jo je mogoče optimizirati z izbiro ustreznih polnilnih žic in varilnih procesov.

Preostali stres: Ugasnjeni 6061 odkupnine imajo preostali stres; Obdelave T651/T652 to učinkovito zmanjšajo. Med obdelavo je treba uporabiti strategije, kot so simetrična obdelava in večkratni plitvi rezi, da se zmanjšajo izkrivljanje.

Površinsko obdelavo:

Anodizacija: Tipa II (žveplova) ali anodiranje tipa III (trdo) zagotavlja odpornost proti obrabi, korozijsko odpornost in estetsko privlačnost.

Pretvorbeni premazi: Pretvorbeni premazi brez kromata ali brez kroma služijo kot temeljni premazi za barvo.

Premazi: Uporablja se za posebne zahteve glede zaščite.

6061 Zlitina je znana po svoji odlični korozijski odpornosti, zlasti v atmosferskem in morskem okolju.

Strategije zaščite korozije:

Izbira zlitine in temperamenta: 6061- t6 temperatura zagotavlja odlično korozijsko upornost, zlasti proti SCC in piling koroziji.

Površinsko obdelavo:

Anodizacija: Najpogostejša metoda zaščite, ki tvori gost oksidni film, ki povečuje korozijo in odpornost proti obrabi.

Kemične pretvorbene prevleke: Služite kot dobri prajmerji za barve ali lepila.

Sistemi za prevleke: Visokozmogljive prevleke je mogoče uporabiti v posebej ostrih okoljih.

Galvansko upravljanje korozije: Ko je v stiku z nezdružljivimi kovinami, je treba uporabiti izolacijske ukrepe, kot so prevleke ali tesnila.

Fizikalne lastnosti 6061 aluminijastih kovanih obročev z velikim premerom so ključne za oblikovanje velikih struktur.

Oblikovanje:

Razmerje med močjo in težo: 6061 ponuja dobro razmerje med močjo in težo, primerno za strukture, ki zahtevajo lahke, vendar ne v skrajni meri.

Enostavnost izdelave: Dobra obdelovalnost in varčnost zmanjšujeta kompleksnost in stroške proizvodnje.

Korozijska odpornost: Odlična korozijska odpornost je primerna za različna zunanja in jedko okolje.

Stroškovno učinkovitost: 6061 je stroškovno učinkovitejše v primerjavi z zlitinami z večjo močjo.

Delovna temperatura: Kot vse aluminijeve zlitine tudi 6061 ni odporno na visoko temperaturo; Priporočena obratovalna temperatura je pod 150 stopinj.

Nadzor kakovosti za 6061 velikih aluminijastih kovanih obročev z velikim premerom je ključni vidik, ki zagotavlja njihovo delovanje in zanesljivost.

Standardni postopki testiranja:

Potrdilo o surovini: Analiza kemijske sestave, da se zagotovi skladnost z AMS, ASTM itd. In sledljivostjo.

Nadzor procesov taljenja in kovanja: Temperatura spremljanja, količina deformacije, da se zagotovi enakomerna in gosta notranja struktura.

Spremljanje postopka toplote: Enakomernost temperature peči, gašenje raztopine, krivulja staranja itd.

Analiza kemijske sestave: Preverjanje legiranih elementov in vsebine nečistoče.

Mehansko testiranje lastnosti:

Natezno testiranje: Vzorci v radialni, tangencialni/obodni in aksialni smeri za testiranje UTS, YS, El.

Testiranje trdote: Več točke meritve za oceno enakomernosti.

Testiranje vpliva: Po potrebi.

Nedestruktivno testiranje (NDT):

Ultrazvočno testiranje: Volumetrični pregled celotnega obroča za zaznavanje notranjih napak.

Testiranje penetrana: Zazna površinske napake.

Eddy tok testiranja: Zazna površinske in skoraj površinske napake.

Mikrostrukturna analiza: Metalografski pregled za oceno velikosti zrnja, pretoka zrnja, stopnje rekristalizacije, porazdelitve oborine, vrst napak itd.

Pregled dimenzij in površine: Natančne meritve z uporabo CMM, profilometra itd.

Standardi in potrdila:

V skladu z ASTM B247 (Aluminium Aloy Forkings), AMS 4117 (6061- T6 odkup), ISO, EN, GB/T in drugimi industrijskimi standardi.

Potrdila o upravljanju kakovosti: ISO 9001.

EN 10204 Tip 3.1 Poročila o preskusu materiala je mogoče predložiti.

6061 Aluminijastih kovanih obročev z velikim premerom se v različnih industrijskih sektorjih pogosto uporabljajo zaradi odlične splošne zmogljivosti in stroškovne učinkovitosti.

Primarna območja uporabe:

Aerospace pomožne strukture: Nekritične konstrukcijske komponente zrakoplovov, obroče za periferno opremo motorja, oprema za podporo za vesoljsko zemljo.

Morski in obalni inženiring: Velika oprema ladijske palube, strukture, ki niso nosile obremenitve, za obalne ploščadi, telesa morskih ventilov, prirobnice cevi itd.

Splošni stroji in oprema: Velika telesa črpalke, ohišja kompresorja, motorični pritrdilniki, prirobnice, konektorji, okvirji, ki vsebujejo obremenitev, itd.

Železniški tranzit: Komponente, ki povezujejo karoserijo, nekritični deli Bogie, železniška oprema.

Avtomobilska industrija: Velike komponente, platišča za tovornjake, deli podvozja itd., Za zmanjšanje teže.

Gradbeni in konstrukcijski inženiring: Veliki konektorji, okrasne konstrukcije, mostni sestavni deli.

Oblikovanje prednosti:

Dobro razmerje med močjo in težo: Zagotavlja zadostno moč za večino strukturnih aplikacij, hkrati pa doseže lahka.

Odlična korozijska odpornost: Dobro deluje v atmosferskem in morskem okolju, zlasti neobčutljivim za SCC.

Vrhunska varljivost in obdelovalnost: Znatno zmanjša kompleksnost in stroške proizvodnje, kar olajša nadaljnjo obdelavo in montažo.

Visoka žilavost: Dobra žilavost pri sobni temperaturi, ki ni nagnjena k krhkemu zlomu.

Stroškovno učinkovitost: Stroški nižje surovine in obdelave v primerjavi z zlitinami z večjo zmogljivostjo.

Dimenzijska stabilnost: T651/T652 Temperje učinkovito nadzirajo popačenje obdelave.

Omejitve načrtovanja:

Omejitve moči: Njegova trdnost ni primerljiva z zlitinami ultra visoke trdnosti, kot sta serija 2xxx ali 7xxx, zaradi česar je neprimerna za kritične strukture, ki nosijo obremenitev, ki zahtevajo končno moč.

Učinkovitost visokotemperature: Skupna omejitev za aluminijeve zlitine; Dolgoročne obratovalne temperature so omejene na pod 150 stopinj.

Moč utrujenosti: Nižja trdnost utrujenosti v primerjavi s serijo 7xxx, ki ni primerna za ekstremna ciklična nalaganje.

Ekonomski in trajnostni vidiki:

Skupni stroški življenjskega cikla: Nižji začetni stroški in dobra vzdrževalna zmogljivost so v mnogih aplikacijah zelo stroškovno učinkovita.

Uporaba materiala: Proces kovanja pomaga izboljšati uporabo materiala.

Prijaznost za okolje: Aluminij je zelo reciklirano gradivo, ki se usklajuje z načeli trajnostnega razvoja; Lahka tehta prispeva tudi k zmanjšanju porabe energije.

Priljubljena oznake: 6061 Konjeni prstan z aluminijastimi zlitinami velikega premera, Kitajska 6061 Proizvajalci aluminijevih zlitin velikega premera proizvajalcev, dobaviteljev, tovarni