7050 stor diameter aluminiumslegering smidd ring

7050 aluminiumslegering av aluminiumslegering av stor diameter er en ultrahøy styrke, varmebehandlelig aluminium-sink-magnesium-kobberlegering (Al-Zn-MG-CU-serie), spesielt designet for å være strukturelle komponenter i luftfasen og forsvarsrøysning. Sammenlignet med 7075 -legering, også i 7xxx -serien, oppnår 7050 betydelig forbedret bruddseighet og SCC -motstand i tykke seksjoner, samtidig som den opprettholder utmerket styrke, gjennom optimalisert legeringssammensetning (lavere kobberinnhold og høyere sink/magnesiumforhold) og streng produksjonsprosesskontroll. Forfalte ringer med stor diameter utnytter fordelene med smiprosessen, noe som resulterer i en tett indre struktur, raffinerte korn og en optimalisert kornstrøm rettet langs ringens omkrets, noe som sikrer enestående pålitelighet og lang levetid under de alvorligste driftsforholdene.

Primære legeringselementer:

Sink (Zn): 5. 9-6. 7% (primær styrkingselement)

Magnesium (mg): 2. 0-2. 6% (synergistisk styrking med sink, forbedrer aldersherret respons)

Kobber (Cu): 2. 0-2. 6% (øker styrken, men overdreven mengder kan redusere SCC -motstand)

Zirkonium (zr): 0. 08-0. 15% (danner al₃zr dispersoids, foredler korn, hemmer rekrystallisering)

Basismateriale:

Aluminium (AL): Balanse

Kontrollerte urenheter:

Jern (Fe): 0. 15% maks

Silisium (si): 0. 12% maks

Mangan (MN): 0. 10% maks

Titan (ti): 0. 06% maks

Andre elementer: {{0}}. 05% maks hver, 0,15% maks.

Premium smiingsprosess (for ringer med stor diameter): Å produsere 7050 aluminiumslegeringer med stor diameter, representerer høydepunktet for smi av smiingsteknologi for luftfart, og krever presis kontroll over smelting, smiing og varmebehandlingsprosesser for å sikre at materialet oppnår den endelige omfattende ytelsen:

Smelte og ingot forberedelse:

Primær aluminium og legering med høy renhet brukes.

Avanserte smelte- og støpingsteknologier som vakuumsmelting, inert gassbeskyttelse, SNIF/filtrering og elektromagnetisk omrøring brukes for å sikre ekstremt lavt hydrogeninnhold og ikke-metalliske inneslutninger i smelten, og møter renslighet i luftfart.

Store eller kontinuerlige støpesystemer med stor kjøling (DC) brukes til å produsere ingotter med stor diameter med ensartede, segregeringfrie mikrostrukturer. Tilsetningen av zirkonium (ZR) danner AL₃ZR dispersoids under størkning, og effektivt foredlet støpte korn og hemmer omkrystallisering, noe som er avgjørende for påfølgende smiing og endelig ytelse.

Ingot -homogenisering av behandling:

Ingotene gjennomgår nøyaktig kontrollert homogenisering annealing (typisk ved 460-480 grad for 24-48 timer) for å eliminere makrosegregering, oppløst grove sekundære faser og forbedre Ingots duktilitet, forberede den for etterfølgende høydeformasjon.

Billetforberedelse og inspeksjon:

INGOT overflatekondisjonering (skalping eller fresing) for å fjerne alle overflatedefekter.

100% ultralydinspeksjon utføres for å sikre at INGOT er fri for interne mangler (f.eks. Sprekker, porøsitet, store inneslutninger) som kan påvirke endelig ytelse, vanligvis krever AMS 2630 klasse AA, den høyeste standarden i luftfartsindustrien.

Forvarming: Billetten er jevn oppvarmet til det nøyaktige smiingstemperaturområdet (typisk 400-450 grad) for å sikre optimal duktilitet mens du unngår begynnende smelting (solidus temperatur).

Smiende sekvens (ringgrad for stor diameter):

Opprørende og pre-smykking: Store ingotter blir utsatt for multiretninger, flere opprørende og tegneoperasjoner på store hydrauliske presser for å bryte ned støpte korn og danne passende preformformer (f.eks. Skive eller pannekake). Tilstrekkelig deformasjon er sikret for å oppnå grundig kornforfining og fortetting.

Piercing: På store hydrauliske presser dannes en foreløpig ringstruktur ved piercing med dies eller dorsler. Denne prosessen komprimerer materialet ytterligere og foredler mikrostrukturen.

Ringrulling: Denne kritiske ringrullingsprosessen utføres på store vertikale ringrullemaskiner. Kontinuerlig radiell og aksiell komprimering påføres ringformen av en hovedrulle og en dornrull, og øker kontinuerlig ringens diameter mens du reduserer veggtykkelsen og høyden. Ringrulling oppnår betydelig plastisk deformasjon, og justerer kornstrømmen langs ringens omkrets, og sikrer den høyeste omkretsstyrken, og utmerket tretthet og bruddseighet.

Dø smitende finish (valgfritt): For ringer med mer komplekse former eller ekstremt høye dimensjonale nøyaktighetskrav, kan endelig forming utføres på store die smiende presser for å oppnå presise geometriske dimensjoner og god overflatebehandling.

Minimum reduksjonsforhold: Krever vanligvis minst 3: 1 for å sikre fullstendig eliminering av den støpte strukturen og dannelsen av optimalisert kornstrøm.

Varmebehandling:

Løsningsvarmebehandling: Smiingen blir oppvarmet til en presis løsningstemperatur på omtrent 475-485 grad og holdes i tilstrekkelig tid til å fullstendig oppløse legeringselementer (Zn, Mg, Cu) i aluminiumsmatrisen, og danner en jevn fast løsning. Temperaturenheten kontrolleres innen ± 3 grad.

Slukking: Rask avkjøling fra løsningstemperaturen (typisk slukking av vann, med vanntemperatur kontrollert under 60 grader) for å beholde den overmettet faste løsningen. Slukningshastigheten er kritisk for endelige egenskaper, og sikrer ensartet kjøling for tykke seksjonsringer.

Aldringsbehandling:

T73 temperament: To-trinns eller flertrinns overagingbehandling (f.eks. Første trinn 107 grader /4-6 timer, andre trinn 165 grader /8-12 timer). Denne behandlingen produserer grovere og mer stabile utfellinger, noe som forbedrer motstanden mot stresskorrosjonssprekking betydelig (SCC) og eksfoliasjonskorrosjon, med et lite offer i styrke.

T74 temperament: Ligner på T73, typisk utført ved litt høyere temperaturer eller lengre aldringstider, med sikte på å gi lignende SCC -motstand til T73, men med litt høyere styrke.

T6 temperament (mindre vanlig for tykt seksjon 7050): Standard kunstig aldring, som gir maksimal styrke, men med høyere mottakelighet for SCC og peelingkorrosjon i tykke seksjoner og forgikk med stor diameter, generelt ikke anbefalt.

Etterbehandling og inspeksjon:

Avveksling, retting, dimensjonal inspeksjon, overflatekvalitetskontroller.

Til slutt blir omfattende ikke -destruktiv testing (f.eks. Ultrasonic, Penetrant, Eddy Current) og mikrostrukturell analyse utført for å sikre at produktet er fullstendig i samsvar med luftfarts- og forsvarsstandarder.

De mekaniske egenskapene til 7050 aluminiumslegeringer med stor diameter, avhenger av den spesifikke tykkelsen, varmebehandlingstemperaturen og optimaliseringen av smiprosessen. T73 og T74 er de mest brukte frister for tykke seksjon 7050 på grunn av deres optimale balanse mellom styrke og korrosjonsmotstand.

Eiendomsfordeling og anisotropi:

7050 smidde ringer, gjennom presis ringrulling, har kornstrøm som er sterkt rettet langs ringens omkrets. Derfor er omkrets (tangensielle) egenskaper (styrke, tretthet, bruddseighet) vanligvis optimale. Radiale og aksiale egenskaper er relativt lavere, men verdiene deres overstiger fremdeles mange andre legeringer, og graden av anisotropi er lavere enn ekstruderte eller rullede produkter.

Tykkelseseffekt: 7050 legering er spesielt flink til å opprettholde sine mekaniske egenskaper, inkludert styrke og bruddseighet, og viser en betydelig fordel i tykke seksjonsapplikasjoner (f.eks. Over 100 mm), overlegen 7075-legering.

Kjerne til overflatehardhetsvariasjon: Gjennom optimaliserte slukking og aldringsprosesser kontrolleres hardhetsvariasjonen typisk innen 5 HB, noe som sikrer den generelle egenskapen Uniformity.

Restspenning: T7X51 eller T7X52 frister (stressavlastning ved strekking eller komprimering) brukes ofte til å redusere slukking av gjenværende stress betydelig, minimere maskinering av maskinering og forbedre SCC -motstanden.

Mikrostrukturen av 7050 aluminiumslegering av stor diameter aluminium legering er hjørnesteinen i deres høye styrke og utmerket korrosjonsmotstand, med særlig vekt på kornmorfologi, bunnfaser og defektkontroll.

Viktige mikrostrukturelle funksjoner:

Kornstruktur og kornstrøm:

Fin, jevn omkrystalliserte korn og langstrakte ikke-rekrystalliserte korn rettet seg langs smiingretningen.

Kornstrøm: Under ringrulling er korn sterkt langstrakte og danner en kontinuerlig fibrøs struktur langs ringens omkrets. Denne kornstrømmen samsvarer sterkt med hovedspenningsretningen på ringen, noe som forbedrer omkretsstyrken, utmattelsens levetid og bruddseighet betydelig.

Dispersoids: Fine AL₃ZR Dispersoids (ca. 50-100 nm) dannet av zirkonium (ZR) pinkorngrenser og innenfor korn, effektivt å hemme rekrystallisering og kornvekst, og sikrer en finkornet mikrostruktur mens du gir noe styrking.

ASTM kornstørrelse er vanligvis 6-8 eller finere.

Styrking av fase (utfelling) distribusjon:

Den primære styrkingsfasen i 7050 er sink og magnesiumrike MGZN₂ (η-fase).

T73/T74 Overaging -behandlinger fører til grovere og mer ensartede, diskontinuerlige η -faser, spesielt med optimalisert bunnfall morfologi ved korngrenser, noe som effektivt reduserer tendensen til intergranulær sprekkforplantning, og dermed forbedrer motstanden mot stresskorrosjon (SCC) og eksfoliasjon.

Nedbørfrie soner (PFZ): Bredden på bunnfallsfrie soner langs korngrenser er strengt kontrollert for å balansere styrke med seighet/SCC-motstand.

Høy tetthet og eliminering av defekt:

Det enorme trykket som ble påført under smiingsprosessen lukker indre defekter, for eksempel porøsitet, krympingshulrom og gasslommer, som kan oppstå under støping, noe som forbedrer materialets tetthet og pålitelighet betydelig.

Bryter effektivt og sprer seg ensartet små mengder primære intermetalliske forbindelser og urenheter (f.eks. Fe, Si -faser), noe som reduserer deres skadelige effekter.

Metallurgisk renslighet:

Luftfartsklasse smelte- og støpingsteknologier sikrer ekstremt lavt ikke-metallisk inkluderingsinnhold, og oppfyller de strengeste renslighetskravene.

Størrelsesområdet på 7050 aluminiumslegeringer med stor diameter er veldig bredt og kan tilpasses i henhold til de strenge kravene til romfart, militær og andre sektorer.

Tilpasningsevne:

Skreddersydde smidde ringer med forskjellige størrelser, former og toleransekrav kan produseres i henhold til detaljerte kundetegninger og tekniske spesifikasjoner.

Vanligvis tilbudt i grove maskinerte eller finish maskinerte forhold for å sikre letthet og presisjon for etterfølgende prosessering.

Ekstremt høye krav til dimensjonal nøyaktighet og overflatekvalitet, som vanligvis krever streng maskinering etter smiing.

7050 legering oppnår først og fremst sine utmerkede mekaniske egenskaper gjennom varmebehandling.

Tempervalg veiledning:

T73/T74 frister: De foretrukne frister for 7050 smidde ringer med stor diameter. De gir utmerket motstand mot stresskorrosjonssprekker (SCC) og peeling korrosjon mens de opprettholder høy styrke, noe som er avgjørende for sikkerhetskritiske luftfartsapplikasjoner. T74 tilbyr typisk litt høyere styrke enn T73.

T6 temperament: Anbefales ikke for tykk seksjon eller SCC-følsomme applikasjoner på grunn av betydelig lavere SCC og peeling korrosjonsmotstand sammenlignet med T73/T74.

Rest stressavlastning:

TXX51: Løsningsvarmebehandlet, etterfulgt av minst 1,5% som strekker seg for stressavlastning, deretter alderen. Dette er en effektiv metode for å eliminere slukking av restspenning, noe som reduserer maskineringsforvrengning betydelig.

TXX52: Løsningsvarmebehandlet, etterfulgt av komprimering for stressavlastning, deretter alderen. Egnet for komplekse former eller store komponenter der strekk ikke er mulig.

Maskinering 7050 Aluminiumslegering av stor diameter Aluminium legeringer krever maskinverktøy med høy ytelse, spesialisert verktøy og streng prosesskontroll for å håndtere sin høye styrke og potensielle restspenninger.

Fabrikasjonsveiledning:

Maskinbarhet: 7050 legering har generelt god maskinbarhet, men kuttekrefter er relativt høye, og lange, strenge brikker kan genereres. Krever skarpe verktøy, store rakevinkler, rikelig avkjøling og smøring og et effektivt evakueringssystem for chip.

Rest stress: Slukket 7050 forgings har betydelige restspenninger. TXX51/TXX52 -behandlinger reduserer disse effektivt. Under maskinering bør det brukes strategier som symmetrisk maskinering og grunne kutt med flere passeringer for å minimere forvrengning.

Overflatebehandling:

Anodisering: Type II (svovel) eller type III (hardt) anbefales, noe som gir slitasje motstand, korrosjonsmotstand og isolasjon. Hardt anodisering forbedrer overflatens hardhet og slitestyrke betydelig.

Konverteringsbelegg: Kromat eller kromfri konverteringsbelegg fungerer som utmerkede primere for maling.

Belegg: Brukes i luftfartsapplikasjoner for å gi ytterligere beskyttelse og funksjonalitet.

Sveisbarhet: Konvensjonell fusjonssveising av 7050 legering er dårlig, noe som fører til betydelig styrketap og mottakelighet for varm sprekker og porøsitet. Fusjonssveising anbefales vanligvis ikke. Hvis det er nødvendig å bli med, bør solid-state sammenføyningsteknikker som friksjonsrørersveising (FSW) eller mekanisk festing vurderes.

Korrosjonsmotstanden til 7050-legering, særlig dens motstand mot stresskorrosjonssprekker (SCC) og peelingkorrosjon, er en sentral karakteristisk som skiller den fra andre aluminiumslegeringer med høy styrke.

Korrosjonsbeskyttelsesstrategier:

Tempervalg: T73 eller T74 frister er avgjørende for 7050 legering for å gi optimal SCC og peeling korrosjonsmotstand.

Overflatebehandling:

Anodisering: Den vanligste beskyttelsesmetoden for luftfarts aluminiumslegeringer, og danner en tett oksydfilm som forbedrer korrosjon og slitestyrke.

Kjemisk konvertering belegg: Server som utmerkede primere for maling eller lim.

Beleggssystemer: Systemer med høy ytelse primer og topcoat brukes, spesielt i etsende miljøer.

Galvanisk korrosjonsstyring: Når du er i kontakt med inkompatible metaller, må isolasjonstiltak som belegg, pakninger eller offeranoder brukes.

Designhensyn:

Ekstrem styrke-til-vekt-forhold: 7050 er en av de sterkeste aluminiumslegeringene, og kombinert med dens relativt lave tetthet er det et ideelt valg for ekstrem lettvekt i strukturelle komponenter, et kjernekrav i romfart.

Utmerket brudd seighet: Opprettholder stor seighet selv i tykke seksjoner, noe som forbedrer skadetoleransen og sikkerhetsmarginen til strukturer.

Overlegen stresskorrosjonsprekker (SCC) og peeling korrosjonsmotstand: Gir høyere pålitelighet og lengre levetid i komplekse tjenestemiljøer.

Optimalisert utmattelsesytelse: Forgikk kornstrøm og tett mikrostruktur forlenger utmattelsens levetid betydelig.

God dimensjonell stabilitet: Gjennom TXX51/TXX52-behandlinger minimeres gjenværende stress, noe som sikrer dimensjonsstabilitet under prosessering og bruk av tjenesten.

Ekstremt høy pålitelighet: Streng kontroll over smelting, smiing og varmebehandling, sammen med omfattende ikke-destruktiv testing, sikrer minimale interne defekter i materialet.

Kvalitetskontroll for 7050 aluminiumslegeringer med stor diameter er blant de strengeste for luftfartsprodukter, noe som sikrer det høyeste nivået av pålitelighet og sikkerhet.

Standard testingsprosedyrer:

Råvaresertifisering: Streng kjemisk sammensetningsanalyse for å sikre samsvar med AMS, ASTM, etc., og full sporbarhet av varmetall, produksjonsdatoer osv.

Smelte- og støpeprosesskontroll: Hydrogeninnhold, renslighet (vurdert etter standarder som september 1920/1940 eller DDA-P9TF40), Ingot Microstructural Uniformity (makro-segregering, kornstørrelse).

Forfalleringsprosessovervåking: Overvåking av sanntid av smiingstemperatur, trykk, deformasjonsmengde og deformasjonshastighet for å sikre kornforfining og dannelse av kornstrøm.

Varmebehandlingsprosessovervåking: Ovnstemperaturenhet (AMS 2750E), Løsningsoppgaver Temperatur og tid, slukningshastighet, aldringskurve osv., Ofte ved bruk av termoelementer for å direkte måle deletemperatur.

Kjemisk sammensetningsanalyse: Spektrometer, XRF, etc., for å bekrefte alle legeringselementer og urenhetsinnhold.

Mekanisk eiendomstesting:

Strekkprøving: Prøver tatt i flere retninger (radial, tangensiell/omkrets og aksial), Testing UTS, YS, EL. Typisk er prøver hentet fra indre, midtre og ytre radier og forskjellige høyder av ringen.

Hardhetstesting: Brinell, Rockwell Hardness, etc., Multi-Point-målinger for å vurdere ensartethet.

Effekttesting: For kryogene eller seighetsfølsomme applikasjoner.

Utmattelsestesting: Roterende bøyningsutmattelse, aksial utmattelse eller sprekkveksthastighet (DA/DN) testing, vurdering av utmattelsens levetid og skadetoleranse.

Brudds seighetstesting: K1c -verdi, typisk ved bruk av CT (kompakt spenning) eller Senb (enkeltkanthakk -bøyning) -prøver avhengig av tykkelse, og vurderer motstanden mot sprekkutbredelse strengt.

Testing av stresskorrosjonsprekker (SCC): C-ring test (ASTM G38), langsom tøyningshastighetstest (SSRT, ASTM G129) eller lastet strålestest (ASTM G44) for å verifisere SCC-motstanden til T73/T74 frister.

Eksfoliasjonskorrosjonstesting: Exco -test (ASTM G34) for å verifisere eksfoliasjonskorrosjonsmotstand.

Nondestructive Testing (NDT):

Ultrasonic testing: 100% volumetrisk inspeksjon, vanligvis påkrevd for å oppfylle AMS 2630 klasse AA eller SAE ARP 1924 Nivå A, den mest kritiske metoden for å oppdage interne defekter (f.eks.

Penetrant testing: Oppdager overflatebrytende defekter (AMS 2645).

Eddy Current Testing: Oppdager overflate- og næroverflatefeil.

Radiografisk testing: For omforsikring av interne defekter i spesifikke kritiske områder.

Mikrostrukturell analyse: Metallografisk undersøkelse for å vurdere kornstørrelse, kornstrøm, grad av omkrystallisering, utfelling morfologi og distribusjon, defekttyper, etc.

Dimensjonal og overflatekvalitetsinspeksjon: Presise målinger ved bruk av koordinatmålingsmaskiner (CMMS), laserskannere, profilometre, etc.

Standarder og sertifiseringer:

Samsvarer med SAE AMS 4108 (7050 aluminiumsgraver), AMS 4109 (7050- T7452), AMS 2630 (Ultrasonic Inspection), ASTM B247, ISO, EN, GB/T og annet luftfarts- og bransjestandarder.

Sertifiseringer av kvalitetsstyringssystem: AS9100 (Aerospace), ISO 9001.

EN 10204 Type 3.1 eller 3.2 Materialtestrapporter kan leveres, og tredjepartssertifisering kan ordnes på kundeforespørsel.

7050 Aluminiumslegering av stor diameter Aluminiumlegeringer er uunnværlige kritiske strukturelle komponenter i high-end-felt som luftfart og forsvar.

Primære applikasjonsområder:

Luftfart:

Flymotorforingsrør, turbinkomponentringer, viftebladrotforbindelser, strukturelle rammeringer

Landingsutstyr struktureringer, flykroppskott, dørrammer

Rakett- og missilforbindelsesringer, interstage ringer, strukturelle forsterkningsringer

Kritiske struktureringer for satellitter og romstasjoner

Forsvar og militær:

Store artilleripistolmonteringer, tårnbærende løp

Høyt ytelse Military Vehicle Load-Bearing Rings, Marine Vessel Structural Rings

High-end industriell:

Presisjonsringer i halvlederproduksjonsutstyr

Store høyhastighets roterende maskinkomponenter

Visse spesialiserte utstyr som krever ekstremt høy styrke, seighet og pålitelighet

Designfordeler:

Ultimate styrke-til-vekt-forhold: Å gi den høyeste styrken mens du oppnår ekstrem lettvekt av strukturelle komponenter, et kjernekrav i luftfartsindustrien.

Utmerket brudd seighet: Opprettholder stor seighet selv i tykke seksjoner, noe som forbedrer skadetoleransen og sikkerhetsmarginen til strukturer.

Overlegen stresskorrosjonssprakt (SCC) og peeling korrosjonsmotstand: Gir høyere pålitelighet og lengre levetid i komplekse tjenestemiljøer.

Optimalisert utmattelsesytelse: Forgikk kornstrøm og tett mikrostruktur forlenger utmattelsens levetid betydelig.

God dimensjonell stabilitet: Gjennom TXX51/TXX52 -behandlinger minimeres gjenværende stress, noe som sikrer dimensjonsstabilitet under prosessering og bruk.

Ekstremt høy pålitelighet: Gjennom streng smelting, smiing og varmebehandlingskontroll, og omfattende ikke-destruktiv testing, sikres minimale interne defekter i materialet.

Designbegrensninger:

Høye kostnader: På grunn av komplekse produksjonsprosesser, dyre råvarer og streng kvalitetskontroll, er kostnadene for 7050 forgings betydelig høyere enn andre aluminiumslegeringer.

Dårlig sveisbarhet: Konvensjonell fusjonssveising anbefales ikke; Mekanisk sammenføyning eller naging brukes vanligvis. Solid-state sammenføyningsteknikker (f.eks. FSW) er begrensede alternativer.

Ytelse med høy temperatur: Aluminiumslegeringer tåler generelt ikke høye temperaturer godt. 7050s styrke vil redusere betydelig med langvarig bruk over 120 grader.

Maskinering av utfordringer: Selv om maskinbarhet er god, betyr høy styrke høye skjærekrefter, som krever maskinverktøy med høy stivhet og spesialisert verktøy, og oppmerksomhet på gjenværende stresskontroll.

Økonomiske og bærekraftshensyn:

Total livssykluskostnad: Til tross for betydelige innledende investeringer, reduserer den ultrahøye ytelsen og lang levetid på 7050 forgaver i kritiske romfartskomponenter betydelig livssykluskostnader, inkludert vedlikehold, utskifting og drivstofforbruk. Verdien overstiger langt fra materialkostnadene.

Materiell utnyttelse: Smiing, som en nærnettform-prosess, hjelper til med å redusere råstoffavfall.

Miljøpåvirkning: Aluminiumslegeringer er svært resirkulerbare, og samsvarer med prinsippene for bærekraftig utvikling. Effekten av energisparende og utslippsreduksjon av lettvekt er signifikante.

Populære tags: 7050 Aluminiumslegering av stor diameter Legering, Kina 7050 Aluminiumslegering av stor diameter Aluminium legering av smidd ringprodusenter, leverandører, fabrikk