
7075 דיסק מזויף לסגסוגת אלומיניום
7075 עוגת זיוף אלומיניום ממלאת תפקיד חשוב בתחומים שונים כמו תעופה וחלל, ייצור רכב ועיבוד עובש בגלל המאפיינים המצוינים שלה של חוזק גבוה, קשיות גבוהה, קשיחות טובה ועמידות בפני קורוזיה {}}
1. הרכב חומרים ותהליך ייצור
7075 דיסקים מזויפים של סגסוגת אלומיניום מייצגים את פסגת רכיבי האלומיניום בדרגה האווירית, ומציעים חוזק יוצא דופן, עמידות לעייפות וחלוקת לחץ ליישומים סיבוביים ומבניים קריטיים:
אלמנטים סגסוגיים ראשוניים:
אבץ (Zn): 5.1-6.1% (אלמנט חיזוק עיקרי)
מגנזיום (מ"ג): 2.1-2.9% (משפר את התקשות המשקעים)
נחושת (Cu): 1.2-2.0% (משפר את חוזק ועמידות בפני לחץ)
כרום (CR): 0.18-0.28% (עמידות בפני קורוזיה ובקרת מבנה תבואה)
חומר בסיס:
אלומיניום (AL): גדול יותר או שווה ל 87.1% (איזון)
זיהומים מבוקרים:
ברזל (Fe): פחות או שווה ל 0.50% מקסימום
סיליקון (SI): פחות או שווה ל 0.40% מקסימום
מנגן (MN): פחות או שווה ל 0.30% מקסימום
טיטניום (TI): פחות או שווה ל 0.20% מקסימום
אלמנטים אחרים: פחות או שווה ל 0.05% כל אחד, פחות או שווה ל 0.15% סה"כ
תהליך זיוף פרימיום:
הכנת ממיס:
אלומיניום ראשוני בעל טוהר גבוה (99.7% מינימום)
תוספות אלמנט סגסוגות מדויקות עם סובלנות של ± 0.1%
סינון מתקדם באמצעות מסנני קצף קרמיקה (30-40 ppi)
טיפול בפיצוץ SNIF (מימן <0.10 מ"ל/100 גרם)
עידון תבואה עם סגסוגת Master Al-Ti-B
יציקה ישירה-צ'יל (DC)
הומוגניזציה:
460-480 תואר עבור 24-36 שעות
בקרת טמפרטורה אחידה: ± 5 מעלות
קצב קירור מבוקר: 15-25 תואר /שעה
פירוק של אינטר -מתכת גס
חיסול מיקרו -גרגרציה
הכנת בילט:
מיזוג פני השטח (סולם)
בדיקה קולית (100% נפח)
חימום מראש: 380-400 תואר לטמפרטורה אחידה
רצף זיוף:
ייצור מקדים של מתים פתוחים: 380-410 תואר
זיוף סיום סגור למות: 360-390 תואר
קיבולת לחץ הידראולית: 2, 000-10, 000 טון
מהירות זיכרון RAM ולחץ מבוקרת מחשב
זיוף רב-שלבי לזרימת תבואה אופטימלית
יחס הפחתה מינימלי: 3: 1
טיפול בחום בפתרון:
465-485 תואר עבור 1-4 שעות (תלוי עובי)
אחידות טמפרטורה: ± 3 מעלות
העברה מהירה למדיום מרווה (<10 seconds)
מרווה:
מרווה מים משופרים בפולימר
תסיסה מבוקרת לקירור אחיד
קצב קירור מינימלי: 100 מעלות /שניה על פני השטח
הקלה במתח:
מתיחה מבוקרת (1-3% עיוות פלסטיק)
לחלופין, הקלה על לחץ דחיסה
הזדקנות מלאכותית (T6/T73 Tempers):
T6: 120 מעלות למשך 24 שעות
T73: הזדקנות דו-שלבית (107 מעלות למשך 6-8 שעות, ואחריה 163-177 תואר עבור 24-30 שעות)
אחידות טמפרטורה: ± 3 מעלות
עיבוד סופי:
עיבוד דיוק לצורה קרובה לרשת
טיפול פני השטח
בדיקות לא הרסניות
אימות ממדי
עקיבות תהליכים מלאה עם ניטור איכות ממוחשב בכל השלבים .
2. מאפיינים מכניים של 7075 דיסקים מזויפים
|
נֶכֶס |
T6 טמפרטורה |
טמפרטורה T73 |
T7351 טמפרטורה |
שיטת מבחן |
|
חוזק מתיחה אולטימטיבי |
570-595 mpa |
505-545 mpa |
510-550 mpa |
ASTM E8 |
|
כוח התשואה (0.2%) |
495-525 mpa |
425-470 mpa |
435-480 mpa |
ASTM E8 |
|
התארכות (2 אינץ ') |
8-12% |
10-14% |
10-14% |
ASTM E8 |
|
קשיות (ברינל) |
150-165 hb |
140-155 hb |
140-155 hb |
ASTM E10 |
|
קשיחות שבר (K1C) |
24-29 mpa√m |
31-37 mpa√m |
29-35 mpa√m |
ASTM E399 |
|
חוזק עייפות (מחזורי 10⁷) |
160-190 mpa |
145-170 mpa |
150-175 mpa |
ASTM E466 |
|
כוח גזירה |
330-350 mpa |
290-315 mpa |
295-325 mpa |
ASTM B769 |
|
כוח תשואה דחיסה |
520-550 mpa |
455-495 mpa |
465-505 mpa |
ASTM E9 |
|
מודולוס של גמישות |
71.7 GPA |
71.7 GPA |
71.7 GPA |
ASTM E111 |
חלוקת נכסים:
רדיאלי לעומת . משיק:<5% variation in strength properties
וריאציה של פני השטח למרכז:<8% for discs up to 150mm thickness
מאפיינים מינימליים המובטחים בכל הכיוונים הקריטיים
איזוטרופיה מעולה בהשוואה לצלחת מגולגלת או מוט חוץ
Stress corrosion cracking resistance (T73): >לחץ סף 200 מגה -מגה
3. מאפיינים מיקרו -מבניים
תכונות מיקרו -מבניות מרכזיות:
מבנה תבואה:
דגנים משובחים ומגבשים משובחים
ASTM גודל תבואה 6-8 (45-22 מיקרומטר)
חלוקת תבואה אחידה על פני החלק
תבנית זרימת תבואה מבוקרת בעקבות קווי מתאר זיוף
חלוקת משקעים:
Mgzn₂ (η/η ') חיזוק המשקעים: 5-15 nm
Cumgal₂ (S-Fase) משקעים: מופץ באופן אחיד
Al₇cu₂fe intermetallics: גודל והפצה מבוקרים
Al₁₂mg₂cr despersoids: 50-200 nm לבקרת התגבשות מחדש
פיתוח מרקם:
מרקם מאוזן עם כיוון ממוזער
מרקם סיבים הנגרם על ידי זיוף המותאם לתכונות איזוטרופיות
מרקם סיבים מיוחד המותאם לעמידות עייפות גבוהה
תכונות מיוחדות:
אזורים מינימליים ללא משקעים (PFZ) בגבולות התבואה
התפלגות מבוקרת של אינטר -מתכות גסות
התפלגות דיספרסואיד עדינה לבקרת התגבשות מחדש
חלוקת תווים אופטימלית של גבול התבואה
4. מפרטים וסובלנות ממדית
|
פָּרָמֶטֶר |
טווח סטנדרטי |
סובלנות מדויקת |
סובלנות מסחרית |
שיטת מבחן |
|
קוֹטֶר |
50-1500 מ"מ |
± 0.5 מ"מ עד 150 מ"מ |
± 1.0 מ"מ עד 150 מ"מ |
CMM |
|
± 0.3% מעל 150 מ"מ |
± 0.6% מעל 150 מ"מ |
|||
|
עוֹבִי |
15-300 מ"מ |
± 0.5 מ"מ עד 50 מ"מ |
± 1.0 מ"מ עד 50 מ"מ |
מִיקרוֹמֶטֶר |
|
± 1.0% מעל 50 מ"מ |
± 1.5% מעל 50 מ"מ |
|||
|
שְׁטִיחוּת |
N/A |
0.5 מ"מ/מ ' |
1.0 מ"מ/מ |
מד חיוג |
|
חספוס פני השטח |
N/A |
3.2 מיקרומטר RA MAX |
6.3 מיקרומטר RA MAX |
פרופילומטר |
|
מַקבִּילוּת |
N/A |
0.5 מ"מ |
1.0 מ"מ |
CMM |
|
קונצנטיות |
N/A |
0.5 מ"מ |
1.0 מ"מ |
CMM |
|
קוטר מעגל הבורג |
כמפורט |
± 0.2 מ"מ |
± 0.5 מ"מ |
CMM |
טפסים זמינים סטנדרטיים:
קוטרים: 50 מ"מ עד 1500 מ"מ
עובי: 15 מ"מ עד 300 מ"מ
וריאציות פרופיל: שטוח, צעד, מתאר
תנאי פני השטח: כמוכבים, מעובדים, מטופלים בחום
יכולות צורה כמעט ברשת לעיבוד שיבוץ מופחת
סלייה בהתאמה אישית עם תכונות אינטגרליות (בוסים, מזוודות וכו '.)
5. ייעודי מזג ואפשרויות לטיפול בחום
|
קוד טמפרטורה |
תיאור תהליכים |
יישומים אופטימליים |
מאפייני מפתח |
|
T6 |
פתרון מטופל בחום ומיושן באופן מלאכותי |
יישומים בעלי חוזק גבוה |
חוזק וקשיות מקסימליים |
|
T651 |
T 6 + לחץ הקלה על ידי מתיחה |
רכיבים מבניים קריטיים |
שיפור חלוקת הלחץ |
|
T73 |
פתרון חום מטופל ומושקע יתר על המידה |
יישומים קריטיים של קורוזיה של קורוזיה |
התנגדות SCC מעולה עם חוזק מופחת |
|
T7351 |
T 73 + לחץ הקלה על ידי מתיחה |
רכיבי תעופה אווירה ביקורתיים |
איזון מצוין של נכסים |
|
T76 |
טיפול בהגברת יתר שונה |
דרישות רכוש מאוזנות |
פשרה בין T6 ל- T73 |
הנחיות בחירת טמפרטורות:
T6/T651: דרישות עמידות חוזק ועייפות מקסימליות
T73/T7351: יישומים קריטיים של קורוזית מתח
T76: מאפיינים מאוזנים ליישומי אוויר כללי
6. מאפייני עיבוד ובייצור
|
מִבצָע |
חומר כלים |
פרמטרים מומלצים |
הערות |
|
חֲרִיטָה |
קרביד, PCD |
Vc =150-300 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev |
כלים חדים חיוניים |
|
טחינה פנים |
קרביד, PCD |
Vc =200-400 m/min, fz =0.1-0.2 מ"מ/שן |
זוויות מגרפה חיוביות גבוהות |
|
הִתעַמְלוּת |
קרביד, טיאלן מצופה |
Vc =80-120 m/min, f =0.15-0.30 mm/rev |
תרגילי קירור מועדפים |
|
הַקָשָׁה |
HSS-E-PM, מצופה TICN |
Vc =15-25 m/min |
צור ברזים לחוטים קריטיים |
|
נוגע |
קרביד, PCD |
Vc =60-90 m/min, f =0.2-0.4 mm/rev |
סובלנות H7 בר השגה |
|
מְשַׁעֲמֵם |
קרביד, PCD |
Vc =200-300 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev |
סורגים משעממים מאוזנים לבקרת רטט |
הנחיות ייצור:
דירוג כבוד: 70% (1100 אלומיניום=100%)
סיום פני השטח: טוב (ra 0.8-3.2 מיקרומטר ניתן להשיג)
היווצרות שבבים: שבבים קצרים עד בינוניים עם כלי תאים
נוזל קירור: תחליב מסיס במים (8-10% ריכוז)
ללבוש כלים: בינוני עם פרמטרים מתאימים
כוחות חיתוך: גבוה יותר מסגסוגות אלומיניום אחרות
שיעור הסרת חומרים: עד 2000 ס"מ/דקה אפשרי עם הגדרות חזקות
בקרת לחץ שיורית: קריטי לרכיבי חלל וחלל
עיבוד דק-קיר: גישה מדוקדקת למזעור העיוות
ייצור חום: צג כדי להימנע מחימום יתר מקומי
7. מערכות התנגדות והגנה על קורוזיה
|
סוג סביבה |
דירוג התנגדות |
שיטת הגנה |
ביצועים צפויים |
|
אווירה תעשייתית |
הוֹגֶן |
Anodizing + צבע |
3-5 שנים עם תחזוקה |
|
סביבה ימית |
יָרוּד |
Anodizing + Chromate + צבע |
2-3 שנים עם תחזוקה |
|
לחות גבוהה |
הוֹגֶן |
סוג Anodizing סוג II |
1-2 שנים ללא הגנה נוספת |
|
קורוזיה מתח |
מסכן ב- T6, טוב ב- T73 |
בחירת מזג נכונה |
יישום ספציפי |
|
הַשָׁרָה |
מסכן ב- T6, טוב ב- T73 |
בחירת מזג נכונה + הגנה |
קריטי ליישומים ימיים |
|
קורוזיה גלוונית |
עניים עם פלדות פחמן |
בידוד או הגנה על הקרבה |
דורש עיצוב זהיר |
אפשרויות להגנת השטח:
אנודייזציה:
סוג I (כרומי): 2-8 מיקרומטר (ציון חלל)
סוג II (גופרית): 10-25 מיקרומטר (מטרה כללית)
סוג III (קשה): 25-75 מיקרומטר (התנגדות ללבוש)
אפשרויות איטום: מים חמים, דיכרומט, ניקל אצטט
ציפוי המרה:
כרומט לכל mil-dtl -5541 class 1a
אלטרנטיבות שאינן כרומיות לתאימות סביבתית
מערכות ציור:
פריימר אפוקסי + מעיל פוליאוריטן
מערכות מוסמכות על אווירה למפרט יצרני OEM
הגנה מתקדמת:
טיפול מקדים של סול-ג'ל
חמצון אלקטרוליטי בפלזמה
ציפוי אדי יון (IVD) ציפוי אלומיניום
8. מאפיינים פיזיים לעיצוב הנדסי
|
נֶכֶס |
עֵרֶך |
שיקול עיצוב |
|
צְפִיפוּת |
2.81 גרם/ס"מ |
חישוב משקל לרכיבים מסתובבים |
|
טווח התכה |
477-635 תואר |
מגבלות לטיפול בחום |
|
מוליכות תרמית |
130-150 W/m·K |
ניתוח שיפוע תרמי |
|
מוליכות חשמלית |
33-40% IACs |
תכנון יישומי חשמל |
|
חום ספציפי |
860 j/kg · k |
חישובי מסה תרמיים |
|
הרחבה תרמית (CTE) |
23.4 ×10⁻⁶/K |
ניתוח מתח תרמי |
|
המודולוס של יאנג |
71.7 GPA |
חישובי סטיה ונוקשות |
|
היחס של פויסון |
0.33 |
פרמטר ניתוח מבני |
|
יכולת דעיכה |
נָמוּך |
ניתוח רטט לרכיבים מסתובבים |
שיקולי עיצוב:
טווח טמפרטורות הפעלה: -60 תואר ל +120 תואר
שמירת רכוש: מעולה מתחת ל 100 מעלות, השפלה הדרגתית לעיל
הרפיה מתח: מינימלי מתחת ל 100 מעלות
חיי עייפות: מעולים בגלל מיקרו -מבנה מזויף
רגישות לחריץ: בינוני (משופר בטמפרטורת T73)
ביצועים קריוגניים: שמירת חוזק טוב בטמפרטורות נמוכות
דרישות בדיקת ספין: בדרך כלל 115-120% מהירות העיצוב המרבית
9. אבטחת איכות ובדיקה
נהלי בדיקה סטנדרטיים:
הרכב כימי:
ספקטרוסקופיה של פליטה אופטית
ניתוח פלואורסצנט רנטגן
אימות כל האלמנטים והזיהומים העיקריים
בדיקות מכניות:
בדיקת מתיחה (כיוונים רדיאליים, משיקים וציריים)
בדיקת קשיות (ברינל, מספר מיקומים)
בדיקת השפעה (במידת הצורך)
בדיקת עייפות (ליישומים קריטיים)
בדיקות לא הרסניות:
בדיקה קולית (100% נפח)
בדיקת חדירה (100% משטח)
בדיקות זרם אדי (פני השטח והקרוב למשטח)
בדיקות רדיוגרפיות (במידת הצורך)
ניתוח מיקרו -מבני:
קביעת גודל התבואה
הערכת חלקיקים בין -מטאלית
חלוקת משקעים
אימות דפוס זרימת סיבים
בדיקה ממדית:
אימות CMM (מכונת מדידה קואורדינטות)
מימד גיאומטרי וסובלנות (GD & T)
מדידות מפוצלות ופחות
אימות פרופיל לדיסקים מתוארים
אישורים סטנדרטיים:
דוח מבחן חומר (en 10204 3.1)
הסמכת ניתוח כימי
הסמכת מאפיינים מכניים
הסמכת טיפול בחום
הסמכת בדיקות לא הרסנית
ניתן לעקוב אחר תקני AEROSPACE (AMS, ASTM וכו '.)
10. שיקולי יישומים ועיצוב
יישומים ראשוניים:
רכיבי חלל:
רכיבי ציוד נחיתה של מטוסים
דיסקי טורבינה אוויר-מנוע ודיסקי מאווררים
אביזרי מבנים וסוגריים
מסגרות מבניות של מטוסים ואביזרי ספאר
בקשות הגנה:
רכיבי טילים
אלמנטים מבניים קריטיים למערכות נשק
רכיבי העברת רכב משוריינים
חלקים עם לחץ גבוה לציוד טקטי
רכב בעל ביצועים גבוהים:
רכזות גלגלים מירוץ ורכיבי מסלול הכניסה
רכיבי מערכת השעיה קריטית
כובעי דיסק בלם
בסיסי אטב בדרגה אווירה
ציוד תעשייתי:
מצמדים מתח גבוה למכונות כבדות
דחפי מדחס
חלקים בלחץ גבוה למשאבות ושסתומים
גופי ציוד מבחן
יתרונות עיצוביים:
יחס כוח למשקל יוצא דופן
חיי עייפות מעולים וסובלנות נזק
זרימת תבואה אופטימלית ומיקרו -מבנה מתהליך זיוף
אמינות גבוהה ועקביות
יכולת מכונה טובה
יציבות ממדית מעולה
ביצועים אמינים ביישומי לחץ גבוה
מאגר חומרים נרחב לעיצוב הנדסי
ניתן להתאמה אישית לדרישות ספציפיות
מגבלות עיצוביות:
עלות גבוהה יחסית
התנגדות לקורוזיה יחסית יחסית במזג T6
לא מתאים ליישומי ריתוך
רגישות גבוהה יותר לחריצים וליקויים לפני השטח
יכולת מוגבלת
לא מומלץ לשימוש ממושך מעל 120 מעלות
דורש ציוד זיוף וטיפול בחום מיוחד
זמני הובלה ייצור ארוכים יותר
תגיות פופולריות: 7075 דיסק מזויף של סגסוגת אלומיניום, סין 7075 יצרני דיסקים מזויפים בסגסוגת אלומיניום, ספקים, מפעל
שלח החקירה








