7050 Kovani obroč z aluminijevo zlitino velikega premera

The 7050 large diameter aluminum alloy forged ring is an ultra-high-strength, heat-treatable aluminum-zinc-magnesium-copper alloy (Al-Zn-Mg-Cu series), specifically designed for structural components in aerospace and defense applications that demand extremely high strength, excellent fracture toughness, and good resistance to stress corrosion cracking (SCC) and exfoliation Korozija . V primerjavi z zlitino 7075, tudi v seriji 7xxx, 7050 doseže bistveno izboljšano žilavost zloma in odpornost na SCC v debelih odsekih, hkrati pa ohranja odlično moč, z optimizirano sestavo zlitin (nižji vsebnost bakra in višji nadzor nad cinkom/magnezijem) in stroge proizvodne procese) in stroge proizvodne procese) in stroge proizvodnje) postopek, ki ima za posledico gosto notranjo strukturo, rafinirana zrna in optimiziran pretok zrn, poravnan vzdolž oboda obroča

Primarni zlitinski elementi:

Cink (Zn): 5.9-6.7% (primarni krepitveni element)

Magnezij (mg): 2.0-2.6% (sinergistično krepitev s cinkom, poveča odziv na starost)

Baker (Cu): 2.0-2.6% (poveča trdnost, vendar lahko prekomerne količine zmanjšajo odpornost SCC)

Cirkonij (zr): 0.08-0.15% (tvori al₃zr dispersoide, izpopolni zrna, zavira rekristalizacijo)

Osnovni material:

Aluminij (AL): ravnotežje

Nadzorovane nečistoče:

Železo (fe): 0,15% max

Silicij (SI): Max 0,12%

Mangan (MN): Max 0,10%

Titanium (TI): 0,06% Max

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

Proces premium kovanja (za obroče velikega premera): Proizvodnja 7050 Aluminijevih zlitin velikega premera kovanih obročev predstavlja vrhunec tehnologije kovanja vesoljske stopnje, ki zahteva natančen nadzor nad postopki taljenja, kovanja in toplote, da se material doseže, da doseže končne celovite zmogljivosti:

Priprava taline in ingota:

Primarni aluminijasti in zlitinski elementi z visoko zgodbo se uporabljajo .

Za zagotovitev izjemno nizke vsebnosti vodika in nemetalnih vključkov v talini so uporabljene napredne tehnologije taljenja in vlivanja, kot so taljenje vakuuma, inertna zaščita plina, snif/filtracija in elektromagnetno mešanje

Large Direct-Chill (DC) casting or continuous casting systems are used to produce large diameter ingots with uniform, segregation-free microstructures. The addition of Zirconium (Zr) forms Al₃Zr dispersoids during solidification, effectively refining as-cast grains and inhibiting recrystallization, which is crucial for subsequent forging and final performance.

Zdravljenje s homogenizacijo ingota:

Ingoti podvržejo natančno nadzorovanemu žarjenju homogenizacije (običajno pri 460-480 stopnji za 24-48 ure), da odpravijo makrosegregacijo, raztopijo grobo sekundarno fazo in izboljšajo ingotovo duktilnost in ga pripravijo za naknadno, da se za naknadno ponaša...

Priprava in pregled gredic:

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

100% ultrazvočni pregled se izvaja, da se zagotovi, da je INGOT brez kakršnih koli notranjih napak (e . g ., razpoke, poroznost, velike vključitve), ki bi lahko vplivali

Predgrevanje: gredica je enakomerno segreta na natančno temperaturno območje kovanja (običajno 400-450), da se zagotovi optimalna duktilnost, hkrati pa izogibanje incipient taljenju (Solidus temperatura) .

Zaporedje kovanja (odkup obroča velikega premera):

Razburjenje in predhodno kovanje: Veliki ingoti so podvrženi večkratnim, večkratnim motečim in risanjem operacij na velikih hidravličnih stiskalnicah, da razbijejo zrna in oblikujejo primerne predoborm oblike (e . g ., disk ali palačinka) . zadostuje zadostne deformacije, ki dosežejo zadostno deformacijo zadostni deformacija in palačinka.

Piercing: Na velikih hidravličnih stiskalnicah se predhodna struktura obroča tvori s prebadanjem z matricami ali mandreli .

Obroč za valjanje: Ta kritični postopek valjanja obroča se izvede na velikih navpičnih strojih za valjanje obroča . neprekinjeno radialno in osno stiskanje se na prednagonu obroča nanese z glavnim zvitkom in roloma, ki nenehno povečuje premer obroča, medtem ko zmanjšuje debelino in višino obroče ., ki dosežejo pomembne plastične robanje, ki dosežejo pomembne plastične rolo, ki dosežejo pomembne plastične robanje, pri čemer dosežejo pomembni plastični robanje, ki dosežejo pomembni plastični robanje, ki dosežejo pomembne plastične ročice, ki dosegajo pomembne plastične robanje, ki dosežejo pomembni plastični roba obodna moč in odlična utrujenost in žilavost zloma .

Die Forging Finish (neobvezno): Za prstane z bolj zapletenimi oblikami ali izjemno dimenzijsko natančnostjo lahko končno oblikovanje izvedemo na velikih stiskalnicah za kovanje matrice, da dosežete natančne geometrijske dimenzije in dobro površinsko obdelavo .

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

Toplotno obdelavo:

Rešitev toplotne obdelave: Kovanje se segreje na natančno temperaturo rešitve približno 475-485 stopinj in zadrži dovolj časa, da se v aluminijevo matrico v celoti raztopijo legirajoči elementi (Zn, Mg, Cu), pri čemer je enakomerna trdna raztopina . nadzorovana znotraj ± 3.

Gašenje: Hitro hlajenje iz temperature raztopine (običajno gašenje vode, temperatura vode, nadzorovano pod 60 stopinj), da se zadrži prenasičena trdna raztopina . hitrost ugasnitve je ključnega pomena za končne lastnosti, ki zagotavlja enakomerno hlajenje za obroče debelega odseka .

Staranje zdravljenje:

T73 temperament: Dvostopenjska ali večstopenjska prekomerna obdelava (E . g ., prva stopnja 107 stopinj /4-6 ure, druga stopnja 165 stopinj /8-12 ur) . to obdelavo povzroča koroziranje (sccc), ki bistveno izboljšajo odpornost in bolj stabilne prepive in bolj stabilne prepive in bolj stabilne prepive in bolj stabilne prepive, ki bistveno izboljšajo odpor in exp), ki bistveno izboljšajo odpornost in eblomiranje, ki bistveno izboljšajo odpor in exp), ki bistveno izboljšajo odpornost in exp) in scc. Korozija, z rahlo žrtvovanjem moči .

T74 temperament: Podobno kot T73, ki se običajno izvaja pri nekoliko višjih temperaturah ali daljših časih staranja, katerih cilj je zagotoviti podobno odpornost SCC na T73, vendar z nekoliko višjo močjo .

T6 temperament (manj pogost za debeli del 7050): Standardno umetno staranje, ki zagotavlja največjo moč, vendar z večjo dovzetnostjo za SCC in piling korozijo v debelih odsekih in odkovkih velikega premera, na splošno ni priporočljivo .

Dokončanje in pregled:

Deburring, ravnanje, dimenzijski pregled, preverjanja kakovosti površine .

Končno se izvede celovito nederuktivno testiranje (E . g ., ultrazvočni, penetranski, vrtinčni tok) in mikrostrukturna analiza, da se zagotovi, da je izdelek v celoti v skladu z vesoljskimi in obrambnimi standardi .

Mehanske lastnosti 7050 velikega premera aluminijeve zlitine, kovanih obročev, so odvisne od specifične debeline, temperamente toplote in optimizacije postopka kovanja . T73 in T74 sta najpogosteje uporabljena temperja za debelo presek 7050 zaradi njihovega optimalnega ravnotežja med trdnostjo in korozijsko upornostjo .}}}}}}

Porazdelitev lastnosti in anizotropija:

7050 forged rings, through precise ring rolling, have grain flow highly aligned along the ring's circumference. Therefore, circumferential (tangential) properties (strength, fatigue, fracture toughness) are typically optimal. Radial and axial properties are relatively lower, but their values still far exceed many other alloys, and their℃of anisotropy is lower than extruded ali valjani izdelki .

Učinek debeline: 7050 zlitina je še posebej spretna pri ohranjanju mehanskih lastnosti, vključno z trdnostjo in zlomom žilavost, kar kaže na pomembno prednost v aplikacijah debelega odseka (E . g ., nad 100 mm), superiorn do 7075 zlitine .

Sprememba trdote jedra do površine: Z optimiziranimi postopki gašenja in staranja se spreminjanje trdote običajno nadzoruje v 5 Hb, kar zagotavlja skupno enakomernost lastnosti .

Preostali stres: T7X51 ali T7X52 Temperje (razbremenitev napetosti z raztezanjem ali stiskanjem) se običajno uporabljajo za znatno zmanjšanje preostalega stresa, zmanjšanje popačenja obdelave in izboljšanje upora SCC .

Mikrostruktura kovanih obročev z aluminijevo zlitino 7050 je temelj njihove visoke moči in odlične korozijske odpornosti, s posebnim poudarkom na morfologiji zrn, fazah oborine in nadzoru napak .

Ključne mikrostrukturne značilnosti:

Struktura zrn in pretok zrn:

Fina, enakomerna rekristalizirana zrna in podolgovata ne-recistalizirana zrna, poravnana vzdolž smeri kovanja .

Pretok zrn: Med valjanjem obroča so zrna močno podolgovata in tvorijo neprekinjeno vlaknasto strukturo vzdolž oboda obroča . Ta tok zrn se zelo ujema z glavno smerjo napetosti obroča

Dispersoidi: fini al₃zr dispersoidi (približno . 50-100 nm), ki jih tvori cirkonijev (ZR) meje zrn in znotraj zrn

Velikost zrn ASTM je običajno 6-8 ali finerja .

Porazdelitev faze krepitve (oborine):

Primarna faza krepitve v 7050 je oborina cinka in magnezija bogata z MGZN₂ (η faza) .

T73/T74 Previdno zdravljenje vodi do bolj grobe in enotne, diskontinuiranih η faz, zlasti z optimizirano morfologijo oborine na mejah zrn, kar učinkovito zmanjšuje težnjo po širjenju medgrane, s čimer bistveno izboljša odpornost na stres korozijsko razpokanje (SCC) in exfolialiation in exfoliation Crosion {2}

Območja brez oborine (PFZ): Širina območij brez oborine vzdolž mej zrn je strogo nadzorovana za ravnotežje z trdnostjo z žilavostjo/upornostjo SCC .

Odprava visoke gostote in pomanjkljivosti:

Ogromni 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 medmetalnih spojin in nečistoč (E . g ., Fe, SI faze), kar zmanjša njihove škodljive učinke .

Metalurška čistoča:

Tehnologije taljenja in vlivanja v vesoljski stopnji zagotavljajo izjemno nizko nedetalno vsebino vključenosti, pri čemer izpolnjujejo najstrožje zahteve čistoče .

Razpon velikosti 7050 aluminijevih zlitin z velikim premerom kovanih obročev je zelo širok in ga je mogoče prilagoditi po strogih zahtevah vesoljskega, vojaškega in drugih sektorjev .

Sposobnost prilagajanja:

Kovani obroči po meri z različnimi velikostmi, oblikami in zahtevami za toleranco je mogoče izdelati v skladu s podrobnimi risbami strank in tehničnih specifikacij .

Običajno na voljo v grobih obdelanih ali zaključnih obdelanih pogojih, da se zagotovi lažje in natančnost nadaljnje obdelave .

Izjemno visoke zahteve po dimenzijski natančnosti in kakovosti površine, ki običajno zahtevajo strogo obdelavo po kovancu .

7050 zlitina v glavnem dosega svoje odlične mehanske lastnosti s toplotno obdelavo .

Navodila za izbiro temperamenta:

T73/T74 Temperje: The preferred tempers for large diameter 7050 forged rings. They provide excellent resistance to stress corrosion cracking (SCC) and exfoliation corrosion while maintaining high strength, which is crucial for safety-critical aerospace applications. T74 typically offers slightly higher strength than T73.

T6 temperament: Ni priporočljivo za aplikacije, ki so občutljive

Preostalo lajšanje stresa:

TXX51: Rešitev toplotno obdelana, ki ji sledi vsaj 1 . 5% raztezanje za lajšanje napetosti, nato pa stara . To je učinkovita metoda za odpravo preostalega stresa, kar znatno zmanjša popačenje obdelave.

TXX52: Rešitev toplotno obdelana, ki ji sledi stiskanje za reliefno stres, nato pa stara . primerna za zapletene oblike ali velike komponente, pri katerih raztezanje ni izvedljivo .

Obdelava 7050 Aluminijevih zlitin z velikim premerom Kovana obročki za aluminije zahtevajo visokozmogljive obdelovalne stroje, specializirano orodje in strog nadzor procesa za obvladovanje njegove visoke trdnosti in potencialnih preostalih napetosti .

Navodila za izdelavo:

Obdelovalnost: Zlitina 7050 ima na splošno dobro obdelovalnost, vendar so sile rezanja razmeroma visoke, in dolge, škrlatne čipe lahko ustvarite . zahteva ostre orodja, velike kote grablje, dovolj hlajenja in mazanja ter učinkovit sistem evakuacije čipov .

Preostali stres: Izlunjeni 7050 odkupniki imajo znatne preostale napetosti . txx51/txx52 obdelave učinkovito zmanjšujejo te . med obdelavo, strategije, kot so simetrična obdelava in več-pass plitvi rezi

Površinsko obdelavo:

Anodizacija: Priporočljivo je tip II (žveplo) ali tip III (trdo), ki zagotavlja odpornost proti obrabi, korozijski upor in izolacija . trda anodizacija bistveno izboljša trdoto površine in upornost .

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

Premazi: Uporablja se v vesoljskih aplikacijah za zagotovitev dodatne zaščite in funkcionalnosti .

Vanj: Običajno fuzijsko varjenje zlitine 7050 je slabo, kar vodi do pomembne izgube moči in dovzetnosti za vroče pokanje in poroznost . Fusion varjenje na splošno ni priporočljivo . Če se združi

Korozijska odpornost 7050 zlitine, zlasti njegova odpornost na stres korozije (SCC) in piling korozije, je ključna značilnost, ki jo loči od drugih aluminijevih zlitin z visoko trdnostjo .

Strategije zaščite korozije:

Izbira temperamenta: T73 ali T74 Temperje so ključne za 7050 zlitine za zagotavljanje optimalne odpornosti na SCC in piling .

Površinsko obdelavo:

Anodizacija: Najpogostejša zaščitna metoda za vesoljske aluminijeve zlitine, ki tvori gost oksidni film, ki povečuje korozijo in obrabno odpornost .

Kemične pretvorbene prevleke: Služi kot odlični prajmerji za barve ali lepila .

Sistemi za prevleke: Uporabljajo se visokozmogljivi sistemi za temeljni premaz in zgornji premaz, zlasti v jedkih okoljih .

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

Oblikovanje:

Ekstremno razmerje med močjo in težo: 7050 je ena najmočnejših aluminijevih zlitin in v kombinaciji z njegovo relativno nizko gostoto je idealna izbira za izjemno lahko v strukturnih komponentah, jedro zahteve v Aerospace .

Odlična žilavost zloma: Ohranja visoko žilavost tudi v debelih odsekih, kar izboljšuje toleranco do škode in varnostno mejo struktur .

Vrhunsko stresno korozijsko razpokanje (SCC) in korozijska odpornost pilinga: Zagotavlja večjo zanesljivost in daljšo življenjsko dobo v zapletenih servisnih okoljih .

Optimizirana zmogljivost utrujenosti: Kovani pretok zrn in gosta mikrostruktura znatno podaljšajo življenjsko dobo utrujenosti .

Dobra dimenzijska stabilnost: Skozi zdravljenje s TXX51/TXX52 je preostali napetost zmanjšana, kar zagotavlja dimenzijsko stabilnost med obdelavo in uporabo v uporabi .

Izjemno visoka zanesljivost: Strog nadzor nad taljenjem, kovanjem in toplotno obdelavo, skupaj s celovitim nedestruktivnim testiranjem, zagotavlja minimalne notranje napake v materialu .

Nadzor kakovosti za 7050 Aluminijeve zlitine z velikim premerom je med najbolj strogimi izdelki za vesoljsko stopnjo, kar zagotavlja najvišjo raven zanesljivosti in varnosti .

Standardni postopki testiranja:

Potrdilo o surovini: Stroga analiza kemične sestave, da se zagotovi skladnost z AMS, ASTM itd.

Nadzor procesa taljenja in vlivanja: Vsebnost vodika, čistoča (ocenjena po standardih, kot sta sep 1920/1940 ali DDA-P9TF40), ingot mikrostrukturna enotnost (makro-segregacija, velikost zrn) .

Spremljanje procesov kovanja: Spremljanje temperature kovanja, tlaka, količine deformacije in stopnje deformacije v realnem času za zagotovitev izboljšanja zrn in nastajanja pretoka zrn .

Spremljanje procesa toplote: Enakomernost temperature peči (AMS 2750E), Temperatura in čas rešitve, hitrost gašenja, krivulja staranja itd.

Analiza kemijske sestave: Spectrometer, XRF itd.

Mehansko testiranje lastnosti:

Natezno testiranje: Vzorci, odvzeti v več smereh (radialni, tangencialni/obodni in osni), testiranje UTS, YS, El . Običajno so vzorci odvzeti iz notranjega, srednjega in zunanjega polrija ter različnih višin obroča .

Testiranje trdote: Brinell, Rockwell trdota itd.

Testiranje vpliva: Za kriogene ali živahne aplikacije .

Testiranje utrujenosti: Vrtenje upogibne utrujenosti, testiranja aksialne utrujenosti ali hitrosti rasti razpok (DA/DN), ocenjevanje življenjske dobe utrujenosti in toleranca na poškodbe .

Testiranje žilavosti v zlomu: Vrednost K1C, ki običajno uporablja vzorce CT (kompaktna napetost) ali SenB (enojni rob zarez), odvisno od debeline, strogo oceni upor na širjenje razpok .

Testiranje stres korozije (SCC): C-obročast test (ASTM G38), preskus hitrosti napetosti (SSRT, ASTM G129) ali naložen preskus snopa (ASTM G44)

Testiranje piling korozije: Exco test (ASTM G34) za preverjanje korozijskega upora pilinga .

Nedestruktivno testiranje (NDT):

Ultrazvočno testiranje: 100% volumetrični pregled, običajno potreben za izpolnjevanje AMS 2630 razreda AA ali SAE ARP 1924 Raven A, najbolj kritična metoda za zaznavanje notranjih napak (E . g., vključitve, mikro okrips, poroznost) .

Testiranje penetrana: Zazna površinske napake (AMS 2645) .

Eddy tok testiranja: Zazna površinske in bližnje površinske napake .

Radiografsko testiranje: Za ponovno izgled notranjih napak na določenih kritičnih območjih .

Mikrostrukturna analiza: Metalografski pregled Za oceno velikosti zrnja, pretoka zrn, stopnja rekristalizacije, oborine morfologije in porazdelitve, vrste napak itd. .

Pregled dimenzij in površine: Natančne meritve z uporabo koordinatnih merilnih strojev (CMMS), laserskih skenerjev, profilometrov itd. .

Standardi in potrdila:

V skladu s SAE AMS 4108 (7050 Aluminium Forkings), AMS 4109 (7050- T7452), AMS 2630 (ultrazvočni pregled), ASTM B247, ISO, EN, GB/T in druga Aerospace and Industry Standats .

Sistemska potrdila o upravljanju kakovosti: AS9100 (Aerospace), ISO 9001.

EN 10204 Type 3 . 1 ali 3.2 Poročila o materialnih preskusih je mogoče predložiti in na zahtevo stranke lahko uredite certifikat tretjih oseb.

7050 Aluminijeve zlitine s kovanimi obroči z velikim premerom so nepogrešljive kritične strukturne komponente v poljih višjega cenovnega razreda, kot sta Aerospace in Defense .

Primarna območja uporabe:

Aerospace:

Ohišje motorja zrakoplova, obroči turbinske sestavne dele

Strukturni obroči za pristajalne zobnike, pregrade za trup, okvirji vrat

Obroči za raketno in raketno povezavo, obroče za medsebojno obroče, konstrukcijske okrepitve

Kritični strukturni obroči za satelite in vesoljske postaje

Obramba in vojaška:

Velike topniške pištole, dirke s turretskim ležajem

Visokozmogljivi obroči za obremenitev vojaških vozil, strukturni obroči morske posode

Vrhunski industrijski:

Natančni obroči v opremi za proizvodnjo polprevodnikov

Velike komponente vrtljivih strojev za visoke hitrosti

Določena specializirana oprema, ki zahteva izjemno visoko trdnost, žilavost in zanesljivost

Oblikovne prednosti:

Končno razmerje med močjo in težo: Zagotavljanje najvišje moči in doseganje ekstremne lahke tehtenja strukturnih komponent je temeljna zahteva v vesoljski industriji .

Odlična žilavost zloma: Ohranja visoko žilavost tudi v debelih odsekih, kar izboljšuje toleranco do škode in varnostno mejo struktur .

Vrhunsko stresno korozijsko razpokanje (SCC) in korozijska odpornost pilinga: Zagotavlja večjo zanesljivost in daljšo življenjsko dobo v zapletenih servisnih okoljih .

Optimizirana zmogljivost utrujenosti: Kovani pretok zrn in gosta mikrostruktura znatno podaljšajo življenjsko dobo utrujenosti .

Dobra dimenzijska stabilnost: Skozi zdravljenje s TXX51/TXX52 je preostali napetost zmanjšana, kar zagotavlja dimenzijsko stabilnost med obdelavo in uporabo .

Izjemno visoka zanesljivost: S strogim taljenjem, kožiranjem in toplotnim nadzorom obdelave ter celovitim nedestruktivnim testiranjem so v materialu zagotovljene minimalne notranje napake .

Omejitve načrtovanja:

Visoki stroški: Zaradi zapletenih proizvodnih procesov, drag

Slaba varljivost: Običajno fuzijsko varjenje ni priporočljivo; Mehansko spajanje ali kovičenje se običajno uporablja . tehnike spajanja v trdnem stanju (e . g ., fsw) so omejene možnosti .

Učinkovitost visokotemperature: Aluminijeve zlitine na splošno ne prenesejo visokih temperatur. Moč . 7050 se bo znatno zmanjšala z dolgotrajno uporabo nad 120 stopinj .

Obdelava izzivov: Medtem ko je obdelovalnost dobra, visoka trdnost pomeni visoke sile rezanja, ki zahtevajo obdelovalne stroje z visoko devednostjo in specializirano orodje ter pozornost na preostali nadzor napetosti .

Ekonomski in trajnostni vidiki:

Skupni stroški življenjskega cikla: Kljub pomembnim začetnim naložbam ultra visoka zmogljivost in dolga življenjska doba 7050 odpuščanj v kritičnih komponentah vesoljskega vesolja znatno zmanjšata skupne stroške življenjskega cikla, vključno z vzdrževanjem, zamenjavo in porabo goriva . njena vrednost daleč presega materialne stroške .

Uporaba materiala: Kovanje, kot postopek v bližnji mreži, pomaga zmanjšati odpadke s surovinami .

Vpliv na okolje: Aluminijeve zlitine so zelo reciklirane, ki se uskladijo z načeli trajnostnega razvoja . Učinki varčevanja z energijo in emisije lahke tehtanja so pomembni .

Priljubljena oznake: 7050 Kovani obroč z aluminijevo zlitino velikega premera, Kitajska 7050 Aluminijeva zlitina velikega premera proizvajalci kovanih obročev, dobavitelji, tovarna