7050 Алюмінієвий сплав великого діаметру коване кільце

7050 великого діаметрового алюмінієвого сплаву кованого кільця-це ультра-сильна, алюмінієвий-цинк-магнезій-м. Серія Al-Zn-MG-Cu), спеціально розроблений для структурних компонентів в аерокосмічному та захисному застосуванні, які вимагають надзвичайно високої сили, відмінної тріщини перелому та доброзичливості до стресу кірки (SCC) та екземпляра. corrosion. Compared to 7075 alloy, also in the 7xxx series, 7050 achieves significantly improved fracture toughness and SCC resistance in thick sections, while maintaining excellent strength, through optimized alloy composition (lower copper content and higher zinc/magnesium ratio) and stringent production process control. Large diameter forged rings leverage the advantages of the forging Процес, що призводить до щільної внутрішньої структури, вдосконалених зерен та оптимізованого потоку зерна, вирівняного по окружності кільця, забезпечуючи непогашену надійність та тривалий термін служби в найважчих умовах експлуатації .

Первинні елементи легування:

Цинк (Zn): 5.9-6.7% (елемент первинного зміцнення)

Магній (мг): 2.0-2.6% (синергетичне зміцнення цинком, посилює реакцію на постійне віком)

Мідь (Cu): 2.0-2.6% (збільшує міцність, але надмірна кількість може знизити стійкість до SCC)

Цирконій (ZR): 0.08-0.15% (утворює дисперсоїди Al₃zr, уточнює зерна, інгібує перекристалізацію)

Базовий матеріал:

Алюміній (AL): баланс

Контрольовані домішки:

Залізо (Fe): 0,15% макс

Кремній (SI): 0,12% макс

Марганець (Mn): 0,10% макс

Титан (Ti): 0,06% макс

Інші елементи: 0,05% максимум кожен, 0,15% максимум

Процес преміум -класу (для кільця великого діаметра): Виробництво 7050 сплаву з алюмінієвим сплавом великого діаметру являє собою вершину технології кування аерокосмічного класу, що вимагає точного контролю над плавленням, куванням та тепловою обробкою, щоб забезпечити, що матеріал досягає кінцевих комплексних показників:

Підготовка розплаву та злитків:

Використовуються первинні алюмінієві та високоочищні елементи з високою чистотою .

Розширені технології плавлення та лиття, такі як вакуумне плавлення, захист від інертного газу, SNIF/фільтрація та електромагнітне перемішування, щоб забезпечити надзвичайно низький вміст водню та неметалічні включення у розплави, зустріч з аерокосмічною чистотою .}}}

Великі системи з лиття прямого чілла (постійного струму) використовуються для виробництва злиттів великих діаметрів з рівномірними, без сегрегації мікроструктури . Додавання цирконію (ZR) утворюють Al₃zr Dispersoids під час затвердіння, фактично вдосконалених зерно

Лікування гомогенізації злиття:

Злитки піддаються точно контрольованому відпалу гомогенізації (як правило, в 460-480 ступінь для 24-48 годин), щоб усунути макросегрегацію, розчиняти грубі вторинні фази та покращити пластичність злиття, підготуючи її до наступної високої форма формування .}}

Підготовка та перевірка заготовки:

Кондиціонер поверхні з’їзду (скальпінг або фрезер) для видалення всіх дефектів поверхні .

100% ультразвукова перевірка проводиться для того, щоб злиток не містить будь -яких внутрішніх дефектів (e . g ., тріщин, пористість, великі включення), які можуть вплинути на остаточну продуктивність, як правило, вимагає класу AM 2630 AA, найвищий стандарт у галузі аероспадів .

Попереднє нагрівання: заготовка рівномірно нагрівається до точного діапазону температури кування (як правило, 400-450 градусів), щоб забезпечити оптимальну пластичність, уникаючи початкового плавлення (температура суцілу) .}}

Послідовність кування (порядок кільця великого діаметру):

Засмучує та попередньо: Великі злитки піддаються різноспрямованим, багаторазовим операціям осадки та витягування на великих гідравлічних пресах для руйнування литих зерен та формування відповідних форм заготовки (e.g., диск або млинець). Забезпечується достатня деформація для досягнення ретельного подрібнення та ущільнення зерна.

Пронизливий: На великих гідравлічних пресах попередня структура кільця утворюється шляхом проколювання штампами або оправою . Цей процес ще більше ущільнює матеріал і уточнює мікроструктуру .}}

Кільцеве кочення Формування: This critical ring rolling process is performed on large vertical ring rolling machines. Continuous radial and axial compression is applied to the ring preform by a main roll and a mandrel roll, continuously increasing the ring's diameter while reducing its wall thickness and height. Ring rolling achieves significant plastic deformation, highly aligning the grain flow along the ring's circumference, ensuring the Найвища окружна сила, відмінна втома та міцність на руйнування .

Померти кування (необов’язково): Для кілець із більш складними формами або надзвичайно високими вимогами до розміру, остаточне формування може бути виконане на великих пресах для кування, щоб досягти точних геометричних розмірів та хорошої поверхневої обробки .

Мінімальне коефіцієнт зменшення: Зазвичай вимагає щонайменше 3: 1, щоб забезпечити повне усунення структури, що склалося і утворення оптимізованого потоку зерна .

Термічна обробка:

Розчин термічна обробка: Кування нагрівається до точної розчинення температури приблизно 475-485 градусів і утримується достатньо часу для повного розчинення легованих елементів (Zn, Mg, Cu) в алюмінієву матрицю, утворюючи рівномірний твердий розчин . уніфікованість температури контролюється в межах ± 3 градусів.}}}}

Гасіння: Швидке охолодження від температури розчину (типово гасіння води, при цьому температура води контролюється нижче 60 градусів) для збереження перенасиченого твердого розчину . швидкості гасіння є критичним для остаточних властивостей, забезпечення рівномірного охолодження для кілець товстого перерізу .}}

Лікування старіння:

T73 вдача: Two-stage or multi-stage overaging treatment (e.g., first stage 107℃/4-6 hours, second stage 165℃/8-12 hours). This treatment produces coarser and more stable precipitates, significantly improving resistance to stress corrosion cracking (SCC) and exfoliation corrosion, with незначна жертва за силою .

T74 вдача: Подібно до T73, як правило, виконується при трохи більш високих температурах або більш тривалому часі старіння, спрямований на те, щоб забезпечити подібну стійкість до SCC до T73, але з дещо більшою міцністю .

T6 вдача (рідше для товстого розділу 7050): Стандартне штучне старіння, що забезпечує максимальну силу, але з більш високою сприйнятливістю до SCC та відлущування корозії в товстих секціях та підставках великих діаметрів, як правило, не рекомендується .

Закінчення та огляд:

Депутат, випрямлення, розмірна перевірка, перевірка якості поверхні .

Нарешті, комплексне неруйнівне тестування (e . g ., ультразвуковий, проникливий, вихровий струм) та мікроструктурний аналіз, щоб забезпечити, що продукт повністю відповідає стандартам аерокосмічних та оборони .}}}

Механічні властивості 7050 великого діаметра алюмінієвого сплаву кованих кілець залежать від специфічної товщини, температури термічної обробки та оптимізації процесу кування . T73 і T74 є найбільш часто використовуваними темпами для товстого секції 7050 за рахунок їх оптимального балансу між силою та коріонтністю .

Розподіл майна та анізотропія:

7050 Ковнені кілець через точне кочення кільця, мають потік зерна, сильно вирівняний по окружності кільця ., отже, окружні (тангенціальні) властивості (міцність, втома, міцність на перелом), як правило, оптимальні . променеві та осьові властивості, а їх нижчі значення є нижчими. Екструдовані або прокатані продукти .

Ефект товщини: 7050 сплав особливо вмілий у підтримці своїх механічних властивостей, включаючи міцність і міцність на руйнування, показуючи значну перевагу в додатках товстого перерізу (e . g ., вище 100 мм), перевершує 7075 сплав .}}

Варіація твердості ядра до поверхні: Завдяки оптимізованим процесам гасіння та старіння, зміна твердості, як правило, контролюється в межах 5 HB, забезпечуючи загальну рівномірність властивостей .

Залишкове напруження: Темперами T7X51 або T7X52 (полегшення стресу шляхом розтягування або стиснення) зазвичай використовуються для значного зменшення загартування залишкового напруги, мінімізації спотворення обробки та покращення стійкості до SCC .}}}

Мікроструктура з алюмінієвого сплаву великого діаметру з великим діаметром є наріжним каменем їх високої міцності та відмінної резистентності до корозії, з особливим акцентом на морфологію зерна, фази осаду та контроль дефектів .

Основні мікроструктурні особливості:

Зернову структуру та зерновий потік:

Тонкі, рівномірні перекристалізовані зерна та витягнуті нереекристалізовані зерна, вирівняні вздовж напрямку кування .

Зерновий потік: Під час прокатки кільця зерна сильно витягнуті і утворюють безперервну волокнисту структуру вздовж окружності кільця . Цей зерновий потік сильно відповідає основному напрямку напруги кільця, значно покращуючи міцність окружної, втоми та міцність на перелом .}}

Дистероїди: тонкі Al₃zr Dispersoids (приблизно . 50-100 нм), утворені кордоном зерна цирконію (ZR) та в межах зерна, ефективно інгібуючи реконструкцію та ріст зерна, забезпечуючи дрібнозернисту мікроструктуру, забезпечуючи при цьому деяке зміцнення .}}}}}

Розмір зерна ASTM, як правило, 6-8 або тонкий .

Зміцнення фази (осад) розподіл:

Основна фаза зміцнення в 7050-це осад цинку та магнію Mgzn₂ (η фаза) .}}}

T73/T74 overaging treatments lead to coarser and more uniform, discontinuous η phases, especially with optimized precipitate morphology at grain boundaries, which effectively reduces the tendency for intergranular crack propagation, thereby significantly improving resistance to stress corrosion cracking (SCC) and exfoliation corrosion.

Зони без осадів (PFZ): Ширина зони без осадів уздовж меж зерна суворо контролюється для балансу міцності з міцністю/опір SCC .

Висока щільність та усунення дефектів:

Неосяжний тиск, що застосовується під час процесу кування, повністю закриває внутрішні дефекти, такі як пористість, порожнини усадки та газові кишені, які можуть виникнути під час лиття, значно покращуючи щільність та надійність матеріалу .}}

Ефективно розбивається і рівномірно розповсюджує невелику кількість первинних інтерметалічних сполук та домішок (e . g ., fe, si фази), зменшуючи їх згубний ефект .

Металургійна чистота:

Технології плавлення та лиття аерокосмічного класу забезпечують надзвичайно низький неметалічний вміст включення, відповідаючи найсуворішим вимогам чистоти .

Діапазон розмірів 7050 сплаву з алюмінієвим сплавом великого діаметру дуже широкий і може бути виготовлений на замовлення відповідно до суворих вимог аерокосмічних, військових та інших секторів .}

Можливість налаштування:

Вироблені на замовлення підроблені кільця з різними розмірами, формами та вимогами до толерантності можуть бути вироблені відповідно до детальних креслень клієнтів та технічних характеристик .}

Зазвичай пропонується в грубих оброблених або оброблених умовах, щоб забезпечити легкість та точність подальшої обробки .

Надзвичайно високі вимоги до розмірної точності та якості поверхні, як правило, вимагають суворої обробки після кування .

7050 сплав насамперед досягає своїх чудових механічних властивостей за допомогою термічної обробки .

Керівництво з вибору температури:

T73/T74 Tempers: Кращі темпи для великого діаметра 7050 кованих кілець . вони забезпечують відмінну стійкість до розтріскування стресу (SCC) та відлущування корозії, зберігаючи високу міцність, що має вирішальне значення для критичних для безпеки аерокосмічних застосувань . T74, як правило, дещо вища міцність, ніж T 73.}}}}}}

T6 вдача: Не рекомендується для додатків, чутливих до товстого перерізу або SCC, завдяки значно нижчій стійкості до SCC та відлущування корозій порівняно з T73/T 74.

Залишкова стрес:

ТХХ51: Розчинне тепло обробляється з подальшим принаймні 1 . 5% розтягуванням для зняття напруги, а потім у віці . Це ефективний метод усунення залишкового стресу, що значно зменшує спотворення обробки.

ТХХ52: Розчинне тепло обробляється з подальшим стисненням для полегшення стресу, потім у віці . підходить для складних форм або великих компонентів, де розтягнення неможливо .

Обробка 7050 сплаву з алюмінієвим сплавом великого діаметра вимагає високопродуктивних верстатів, спеціалізованих інструментів та суворого управління процесом, щоб обробляти його високу міцність та потенційні залишкові напруги .

Керівництво виготовлення:

Обробка: 7050 сплав, як правило, має хорошу обробку, але сили різання відносно високі, і довгі, сильні мікросхеми можуть бути створені ., вимагає гострих інструментів, великих кутів граблі, достатнього охолодження та змащування та ефективної системи евакуації мікросхем .}}}}}}

Залишковий стрес: Угамування 7050 пологів мають значні залишкові напруги . TXX51/TXX52 Обробки ефективно зменшують ці . під час обробки, такі стратегії, як симетрична обробка та багатопасових неглибоких скорочень, щоб мінімізувати спотворення .}}}}}}

Поверхнева обробка:

Анодування: Рекомендується II типу (сірчана) або тип III (жорсткий), забезпечуючи стійкість до зносу, корозійну стійкість та ізоляцію . тверда анодування значно покращує твердість поверхні та стійкість до зносу .}}}

Перетворення покриттів: Перетворення Chromate або Chromium без хрому служать чудовими праймерами для фарби .

Покриття: Застосовується в аерокосмічних додатках для забезпечення додаткового захисту та функціональності .

Зварюваність: Звичайне злиття зварювання 7050 сплави є поганим, що призводить до значної втрати міцності та сприйнятливості до гарячого розтріскування та пористості . зварювання синтезу, як правило, не рекомендується . Якщо з'єднання необхідне, слід враховувати методи з'єднання твердотільного стану, такі як зварювання тертя (FSW) або механічне приналежність.}}}}}

Корозійна стійкість сплаву 7050, зокрема його стійкість до стресового розтріскування корозій (SCC) та відлущувальної корозії, є ключовою характеристикою, що відрізняє його від інших алюмінієвих сплавів з високою міцністю .}}}

Стратегії захисту від корозії:

Вибір температури: T73 або T74 Tempers мають вирішальне значення для 7050 сплаву, щоб забезпечити оптимальну стійкість до корозій SCC та відлущування .}

Поверхнева обробка:

Анодування: Найпоширеніший метод захисту аерокосмічних алюмінієвих сплавів, що утворює щільну оксидну плівку, яка підвищує корозію та зношуваність .

Хімічні покриття: Служити чудовими праймерами для фарб або клеїв .

Системи покриття: Використовуються високоефективні праймерні та верхні системи, особливо в корозійних середовищах .

Гальванічне управління корозією: При контакті з несумісними металами, слід застосовувати заходи ізоляції, такі як покриття, прокладки або жертовні аноди .

Дизайнерські міркування:

Екстремальне співвідношення сили до ваги: 7050 - один з найсильніших алюмінієвих сплавів, і в поєднанні з відносно низькою щільністю це ідеальний вибір для екстремальної легкої ваги в структурних компонентах, основна потреба в аерокосмічній .

Відмінна міцність: Підтримує високу міцність навіть у товстих секціях, покращуючи толерантність до пошкодження та запас безпеки .

Вища стресова розтріскування (SCC) та відлущена резистентність: Забезпечує більш високу надійність та довший термін служби у складних сервісних умовах .

Оптимізована втома: Ковдовий зерновий потік та щільна мікроструктура значно продовжують термін втоми .

Хороша розмірна стабільність: Через методи лікування TXX51/TXX52 залишкове напруження мінімізується, забезпечуючи стабільність розмірів під час обробки та використання послуг .

Надзвичайно висока надійність: Суворий контроль над плавленням, куванням та тепловою обробкою, а також комплексним неруйнівним тестуванням забезпечує мінімальні внутрішні дефекти в матеріалі .

Контроль якості для 7050 сплаву з алюмінієвим сплавом великого діаметра є одним із найсуворіших для аерокосмічних продуктів, забезпечуючи найвищий рівень надійності та безпеки .

Стандартні процедури тестування:

Сертифікація сировини: Суворий аналіз хімічного складу для забезпечення відповідності AMS, ASTM тощо . та повної простежуваності теплових номерів, дат виробництва тощо .}

Контроль процесів та лиття: Вміст водню, чистота (оцінюється за такими стандартами, як вересень 1920/1940 або DDA-P9TF40), Microstructural Frivity (макросегрегація, розмір зерна) .

Моніторинг процесів кування: Моніторинг температури кування, тиску, кількості деформації та швидкості деформації та швидкості деформації для забезпечення вдосконалення зерна та формування потоку зерна .}

Моніторинг процесу термічної обробки: Рівномірність температури печі (AMS 2750E), розчинення температури та часу, швидкість гасіння, крива старіння тощо ., часто використовуючи термоуле для безпосереднього вимірювання температури частини .

Аналіз хімічного складу: Спектрометр, xrf тощо ., щоб перевірити всі леговані елементи та вміст домішки .

Випробування механічних властивостей:

Тестування на розтяг: Зразки, взяті в декількох напрямках (радіальні, тангенціальні/окружні та осьові), тестування UTS, YS, El ., як правило, зразки беруть із внутрішніх, середніх та зовнішніх радіусів та різних висот кільця .

Тестування твердості: Brinell, Rockwell Твердість тощо ., багатоточкові вимірювання для оцінки рівномірності .}

Тестування впливу: Для кріогенних або міцних додатків .

Тестування втоми: Обертання втоми згинання, осьова втома або тестування швидкості росту (DA/DN), оцінка терміну дії втоми та толерантності до пошкодження .

Тестування на розрив тестування: Значення K1C, як правило, використовуючи КТ (компактне напруження) або SENB (одноразовий вигин від виручки) залежно від товщини, суворо оцінюючи опір для розповсюдження тріщин .

Тестування стресу корозій: Тест на кільце C (ASTM G38), тест повільного деформації (SSRT, ASTM G129) або завантажений тест променя (ASTM G44) для перевірки стійкості SCC T73/T74 Tempers .

Тестування корозійного відлущування: Тест exco (ASTM G34) для перевірки корозійної стійкості від відлущування .

Неруйнівне тестування (NDT):

Ультразвукове тестування: 100% об'ємна перевірка, як правило, необхідна для відповідності рівня AMS 2630 AA або SAE ARP 1924 A, найважливішим методом виявлення внутрішніх дефектів (E . g ., включення, мікро-креки, пористість) .}}}

Тестування проникнення: Виявляє дефекти поверхневих розривів (AMS 2645) .

Едді Поточне тестування: Виявляє дефекти поверхневих та поблизу .

Рентгенографічне тестування: Для повторного інсекції внутрішніх дефектів у конкретні критичні області .

Мікроструктурний аналіз: Металографічне обстеження для оцінки розміру зерна, потоку зерна, ступеня перекристалізації, морфології та розподілу, типів дефектів тощо .

Огляд розміру та якості поверхні: Точні вимірювання за допомогою координатних вимірювальних машин (CMMS), лазерних сканерів, профілометрів тощо .}

Стандарти та сертифікати:

Відповідає SAE AMS 4108 (7050 алюмінієвих пологів), AMS 4109 (7050- T7452), AMS 2630 (ультразвукова перевірка), ASTM B247, ISO, EN, GB/T та інших аерокосмічних та галузевих стандартів .

Сертифікати системи управління якістю: AS9100 (аерокосмічний), ISO 9001.

EN 10204 Тип 3 . 1 або 3.2 Звіти про випробування матеріалів можна надати, а стороння сертифікація може бути організована за запитом клієнта.

7050 Алюмінієвий сплав великого діаметра-це неодмінно критичні структурні компоненти у високоякісних галузях, таких як аерокосмічний та захист .

Первинні області застосування:

Аерокосмічний:

Обудги двигуна літаків, кільця компонентів турбіни, кілець для кореневого леза вентилятора, кільця структурних рамок

Структурні кільця для посадки, перегородки фюзеляжу, дверні рами

Кільця ракет та ракетних з'єднань, міжцентські кільця, структурні підсилення

Критичні структурні кільця для супутників та космічних станцій

Оборона та військові:

Великі кріплення артилерійських пістолетів, гонки на башті

Високопродуктивні навантажувальні кілець, морські судно структурні кільця

Високий промисловий:

Точні кільця в напівпровідниковому виробничому обладнанні

Великі високошвидкісні компоненти машин, що обертаються

Певне спеціалізоване обладнання, що вимагає надзвичайно високої міцності, міцності та надійності

Переваги дизайну:

Кінцеве співвідношення сили до ваги: Забезпечення найвищої сили при досягненні екстремальної легкої ваги структурних компонентів, основна вимога в аерокосмічній галузі .

Відмінна міцність: Підтримує високу міцність навіть у товстих секціях, покращуючи толерантність до пошкодження та запас безпеки .

Вища стресова розтріскування (SCC) та відлущена резистентність: Забезпечує більш високу надійність та довший термін служби у складних сервісних умовах .

Оптимізована втома: Ковдовий зерновий потік та щільна мікроструктура значно продовжують термін втоми .

Хороша розмірна стабільність: Через методи лікування TXX51/TXX52 залишкове напруження мінімізується, забезпечуючи стабільність розмірів під час обробки та використання .}

Надзвичайно висока надійність: Завдяки суворому контролю плавлення, кування та термічної обробки та комплексних неруйнівних тестування, мінімальні внутрішні дефекти забезпечуються в матеріалі .

Обмеження дизайну:

Висока вартість: Через складні виробничі процеси, дорогу сировину та суворий контроль якості, вартість 7050 пологів значно вища, ніж інші алюмінієві сплави .

Погана зварюваність: Звичайне зварювання синтезу не рекомендується; Механічне з'єднання або заклепки, як правило, використовується . методи суцільного з'єднання (e . g ., fsw) обмежені параметри .

Високотемпературні показники: Алюмінієві сплави, як правило, не витримують високі температури . 7050 міцність значно зменшиться при довгостроковому використанні вище 120 градусів .

Оброблені виклики: Хоча обробка-це хороша, висока міцність означає високі сили різання, що вимагають високогірної машини та спеціалізованого інструменту, а також уваги до контролю залишків стресу .

Економічні та стійкі міркування:

Загальна вартість життєвого циклу: Незважаючи на значні початкові інвестиції, надвисока продуктивність та тривалий термін експлуатації 7050 пологів у критичних аерокосмічних компонентах значно знижують загальні витрати на життєвий цикл, включаючи технічне обслуговування, заміну та споживання палива . його значення значно перевищує вартість матеріалу .}}}

Використання матеріалу: Кування, як процес майже мережі, допомагає зменшити відходи сировини .

Вплив на навколишнє середовище: Алюмінієві сплави дуже підлягають переробці, узгоджуючись з принципами сталого розвитку . Ефекти енергозберігаючих та випромінювання легкої ваги є значущими .

Популярні Мітки: 7050 сплаву з алюмінієвим сплавом великого діаметру, Китай 7050 великого діаметра алюмінієвого сплаву, виробників кованого кільця, постачальників, фабрики