2618 אלומיניום גדול מתנשא

2618 סגסוגת אלומיניום גדולה של סגסוגת מתים הם רכיבי סגסוגת אלומיניום בטמפרטורה גבוהה המיועדים לטמפרטורה גבוהה המיועדים לשמירה על חוזק ועייפות מצוינים בטמפרטורות גבוהות (בדרך כלל עד 250 מעלות ל -300 מעלות, ואף גבוהות יותר למשפכים קצרים). בניגוד לסגסוגות אלומיניום בעלות חוזק גבוה (כגון 7075 או 2024), 2618 שייכים לסדרת אל-Cu-Mg-ni-Fe, המובחנת על ידי הכללת ניקל (NI) וברזל (FE). אלמנטים אלה יוצרים דיספרסואידים יציבים בטמפרטורות גבוהות, ומשפרים משמעותית את היציבות התרמית של הסגסוגת ואת התכונות המכניות בטמפרטורה גבוהה. ייצור של סחיגות למות גדולות מבטיח צפיפות חומרים, עידון תבואה וזרימת תבואה רציפה, מאפיינים מכריעים לרכיבים הפועלים בתנאי עומס טמפרטורה גבוהה ותנאי עומס מחזוריים. 2618 סליחות גדולות נמצאות בשימוש נרחב ברכיבי מנועי התעופה והחלל (למשל, להבי מדחס, מארזים, בוכנות, סיכות בוכנה), רכיבי מירוץ בעלי ביצועים גבוהים, ויישומים אחרים הדורשים איזון של ביצועים קלים וביצועים בטמפרטורה גבוהה.

אלמנטים סגסוגיים ראשוניים:

נחושת (Cu): 1. 8-2. 7% (אלמנט חיזוק ראשי, צורות al₂cu)

מגנזיום (מ"ג): 1. 3-1. 8% (סינרגיסטית מתחזקת עם נחושת, ויוצרת שלב Mg₂si)

ניקל (ni): 0. 8-1. 4% (משפר את חוזק ויציבות הטמפרטורה הגבוהה, צורות al₃ni וכו ')

ברזל (Fe): 0. 8-1. 4% (משפר את חוזק ויציבות בטמפרטורה גבוהה, צורות al₃fe וכו ')

סיליקון (Si): 0. 10-0. 30% (מיטוב את תגובת הטיפול בחום)

חומר בסיס:

אלומיניום (AL): איזון

זיהומים מבוקרים:

אבץ (Zn): 0. 25% מקסימום

מנגן (MN): 0. 10% מקסימום

טיטניום (ti): 0. 10% מקסימום

כרום (CR): 0. 10% מקסימום

אלמנטים אחרים: {{0}}. 05% מקסימום כל אחד, 0.15% מקסימום סה"כ

תהליך ייצור (עבור סעיפות גדולות למות): ייצור של 2618 סליחות למות גדולות רגיש ביותר לטמפרטורת זיוף, כמות העיוות ובקרת תהליכי טיפול בחום, במטרה למקסם את חוזקה ויציבות הטמפרטורה הגבוהה שלה.

הכנת חומרי גלם ומטילים בגודל גדול:

מטילים באיכות גבוהה, בעלי אמיצה נמוכה 2618 בגודל גדול נבחרים כזייף בילטות. ייצור מטילים דורש טכניקות יציקה מתקדמות (כגון יציקה רציפה למחצה) כדי להבטיח מבנה פנימי אחיד, היעדר פגמים מקרוסקופיים והפרדה מינימלית. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לחלוקה האחידה של Ni ו- Fe.

INGOTs חייבים לעבור ניתוח קומפוזיציה כימית קפדנית ובדיקה קולית כדי להבטיח איכות מתכתית.

ריבוי מעבר מראש (מרגיז ורישום):

בדרך כלל, מטלות גדולות עוברות תחילה מרגיזות מרובות-מעבר ומציירות מראש כדי לפרק מבנים גסים כגס, מעודדים דגנים, מבטלים נקבוביות פנימית והפרדה, ויוצרים מבנה אחיד ועדין עם זרימת תבואה רציפה.

עיקור מראש מתבצע על לחיצות הידראוליות או שמן גדולות, עם שליטה מדויקת על טמפרטורת העיוות וכמות.

גְזִירָה:

בילטים נחתכים במדויק על פי הממדים המותקנים מראש ודרישות זיוף סופיות.

הַסָקָה:

בילטים גדולים מחוממים באופן אחיד ולאט לאט בתנורי זיוף גדולים מתקדמים כדי להבטיח חדירת חום יסודית. טווח טמפרטורת הזיוף עבור 2618 הוא צר ודורש שליטה קפדנית (בדרך כלל 430-470 מידה), הימנעות מחימום יתר העלול לגרום להיתוך גבול תבואה, ולהבטיח חלוקה אפקטיבית של Dispersoids Ni/Fe.

גיבוש מזחף גדול:

שביתות/לחצים מדויקים אחת או יותר מיושמים על 10, 000- טון או אפילו עשרות אלפי טונות לחיצות הידראוליות גדולות או פטישים מזייפים. תכנון Die הוא מורכב ביותר, תוך שימוש בטכניקות סימולציה של CAE כדי לחזות במדויק את זרימת המתכת, שדות הטמפרטורה ושדות לחץ, ומבטיחים כי קווי זרימת המתכת עוקבים אחר קווי המתאר המורכבים של החלק ולהשיג עיצוב כמעט רשת.

זיוף צעד: עבור חלקים מורכבים במיוחד או גדולים מאוד, זיוף עשוי להתבצע במספר מתים וצעדים ליצירת הצורה הסופית בהדרגה.

זְמִירָה:

לאחר זיוף, ההבזק הכבד סביב פריפריה של הזיוף הגדול מוסר.

טיפול בחום:

פתרון טיפול בחום: הזיוף הגדול מחומם בתנור טיפול גדול בחום מבוקר במדויק לכ- 530 מעלות ± 5 מעלות ומוחזק למשך זמן מספיק כדי לאפשר לאלמנטים סגסוגת להתמוסס באופן מלא לתמיסה המוצקה. נדרש אחידות בטמפרטורה גבוהה במיוחד.

מרווה: קירור מהיר מהטמפרטורה המתפתחת. לצורך סחיגות גדולות, בדרך כלל משמשים טנקים מרווים גדולים לרקיעת מים חמים (כ- 60-100 מידה) כדי להפחית את הלחץ והסיכון לפיצוח, תוך הבטחת חיזוק מספיק.

טיפול מזדקן:

טמפרטורה T61: זהו המזג הנפוץ ביותר עבור 2618, שהושג באמצעות הזדקנות מלאכותית (בדרך כלל בתואר 190-200 לזמן אחזקה ארוך יותר, כגון 10-20 שעות) כדי להשיג חיזוק. תהליך ההזדקנות דורש שליטה מדויקת כדי להבטיח את יציבותם של משקעים וביצועים אופטימליים בטמפרטורה גבוהה.

הקלה גדולה במתח מתיחה/דחיסה (למשל, T6151):

לאחר המרווה, בדרך כלל נדרשות קלות גדולות בהקלה על מתח תוך שימוש במכונות מתיחה או דחיסה גדולות כדי להפחית משמעותית את מרוות הלחץ הנותר, למזער את עיוות העיבוד ולשפר את היציבות הממדית. שלב זה קריטי במיוחד עבור רכיבים גדולים; עבור חלקי שירות בטמפרטורה גבוהה, לחץ שיורי יכול להשפיע על התנהגות הזחילה ועל חיי העייפות התרמית.

גימור ובדיקה:

דבורה, ירייה של פינפינג (משפרת את ביצועי העייפות), בדיקה ממדית, בדיקות איכות פני השטח.

לבסוף, בדיקות לא הרסניות מקיפות (למשל, אולטרה סאונד, חדירה, זרם ערמומי) ובדיקות רכוש מכני מבוצעות כדי להבטיח שהמוצר יעמוד במפרט התעשייתי הגבוה ביותר או במפרט התעשייה הרלוונטי ביותר.

2618 סליחות גדולות במזג T61 מציגות כוח ייחודי בטמפרטורה גבוהה, חוזק טוב בטמפרטורת חדר וביצועי עייפות מעולים, מה שהופך אותם לבחירה מועדפת ליישומים בטמפרטורה גבוהה. מדדי הביצועים שלהם נדרשים בדרך כלל בקפדנות על ידי תעופה וחלל או סטנדרטים תעשייתיים מיוחדים, כאשר ערכים מובטחים המובחנים לכיוונים אורכיים (L), רוחבי (LT) וכיוונים קצרי-טרנסברס (ST).

אחידות רכוש ואניסוטרופיה:

גודל ומשקלם של סגיחות גדולות הופכות את אחידות הרכוש המכני הפנימי לאתגר, במיוחד ביחס לביצועים בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, תהליכי זיוף וטיפול בחום מתקדמים ממקסמים את אחידות הנכסים.

בקרת זרימת תבואה מדויקת מאפשרת ביצועים מיטביים בכיווני הטעינה העיקריים ומשפרת תכונות רוחביות וקצרות-רוחב, ומפחיתה את האניסוטרופיה הכוללת, במיוחד לביצועים בטמפרטורה גבוהה באזורים קריטיים.

מבנה המיקרו של 2618 סחיגות גדולות הן הערבות הבסיסית לחוזק הטמפרטורה הגבוהה שלה, עמידות לזחילה וביצועי העייפות.

תכונות מיקרו -מבניות מרכזיות:

מבנה תבואה מעודן, אחיד וצפוף:

לאחר שהרגיז ומות זייף ביחס זיוף גדול, דגנים גסים כגס גסים מתפרקים ביסודיות, ויוצרים דגנים עדינים, אחידים וצפופים. זה מבטל ליקוי ליציקה כמו נקבוביות, כיסי גז והפרדה, ומשפר משמעותית את משיכותו, הקשיחות וחיי העייפות של החומר באופן משמעותי.

דיספרסואידים יציבים שנוצרו על ידי יסודות Ni ו- Fe (למשל, al₃ni, al₉feni) מצמידים ביעילות את גבולות התבואה בטמפרטורות גבוהות, מעכבות את צמיחת התבואה והזחילה, ובכך שומרים על התחזקות דק.

זרימת תבואה רציפה מתאימה מאוד לצורת חלק:

זהו המאפיין והיתרון המשמעותי ביותר של אליחות גדולות. כאשר המתכת זורמת באופן פלסטי בתוך חלל המתים הגדול, גרגריו מוארכים ויוצרים קווי זרימה סיביים רציפים התואמים מקרוב את המבנים החיצוניים והפנימיים המורכבים של החלק.

יישור זרימת התבואה הזה לכיוון הלחץ העיקרי של החלק בתנאי הפעלה בפועל מעביר ביעילות עומסים, ומשפר משמעותית את ביצועי העייפות של החלק, משפיעים על קשיחות, ועמידות עייפות עייפות תרמית בעייפות תרמית באזורי לחץ קריטי (למשל, חורי חיבור גדולים, פינות, חתכים רוחביים). ברכיבים גדולים, השליטה וההמשכיות של זרימת התבואה הם מכריעים לשלמות המבנית הכוללת.

בקרה מדויקת והתפלגות אחידה של שלבי חיזוק (משקעים):

לאחר טיפול בחום והזדקנות של פתרונות בקפדנות, שלבי חיזוק ראשוניים (למשל, al₂cu, s 'phase al₂cumg, ותרכובות אינטר -מטאליות יציבות שנוצרו על ידי Ni/Fe) משקעים באופן אחיד במטריקס האלומיניום עם גודל אופטימלי, מורפולוגיה ומרווח.

עבור סליחות גדולות של 2618, הטיפול המזדקן (טמפרטורת T61) נועד ליצור שלבים מחזקים עם יציבות גבוהה במיוחד בטמפרטורות גבוהות, במיוחד אלה העשירים בתרכובות אינטרמטאליות של Ni ו- Fe, העמידות בפני גסות ופירוק, ובכך מבטיחות את התכונות המכניות לטווח הארוך של הסגסוגת.

ניקיון מתכתי גבוה וקצב פגמים נמוך:

לסלחות גדולות למות יש מבנה פנימי צפוף, נטול מפגמי יציקה. באמצעות שליטה קפדנית על תכולת הטומאה של חומרי הגלם, מופחתת היווצרות שלבים עשירים בברזל או עשירים בסיליקון, ובכך מבטיחה את הקשיחות, חיי העייפות של החומר וסובלנות נזק. סליחות גדולות ליישומי חלל בדרך כלל דורשים רמות נמוכות במיוחד של תכלילים לא מתכתיים ומובטחים על ידי 100% בדיקה קולית לאיכות פנימית.

2618 סגסוגת אלומיניום גדולה מיושמת בדרך כלל בשדות עם דרישות קפדניות לדיוק ממדי וסובלנות גיאומטרית, ויכולים להשיג ייצור צורה מורכב וכמעט רשת.

יכולת התאמה אישית:

בדרך כלל סלידות גדולות מותאמות אישית, המיוצרות על בסיס דגמי CAD מורכבים ורישומי הנדסה המסופקים על ידי הלקוחות.

על היצרנים להיות בעלי יכולות תכנון וייצור חזקות למות, כמו גם ציוד זיוף וטיפול בחום במיוחד.

ניתן לספק שירותים מלאים, מחומר גלם מראש, זיוף למות, טיפול בחום, הקלה במתח לעיבוד מחוספס/סיום.

התכונות של 2618 סגסוגת תלויות מאוד בטיפול בחום, במיוחד טיפול מזדקן. עבור סחיגות גדולות, האחידות והעומק של טיפול בחום הם אתגרים מרכזיים.

הנחיות בחירת טמפרטורות:

טמפרטורה T61: זוהי המזג הסטנדרטי והמועדף על סגיחות גדולות של 2618, המספקות את ביצועי הכוח, התנגדות לזחילה וביצועי העייפות התרמית הנדרשים על ידי 2618 סגסוגת בטמפרטורות גבוהות.

T6151 טמפרטורה: עבור סליחות גדולות עבות או מדויקות, בחירת מזג T6151 יכולה להפחית ביעילות את הלחץ הנותר, ובכך למזער את העיוות של עיבוד העיבוד ולשיפור היציבות הממדית, וזה חיוני לשמירה על התאמות מדויקות ולהפחתת ריכוזי הלחץ בטמפרטורות גבוהות.

עיבוד שבבי של 2618 סליפות למות גדולות בדרך כלל דורש כלי חיתוך בעלי ביצועים גבוהים ותהליכי אופטימיזציה; יכולת הריתוך שלה גרועה.

הנחיות ייצור:

יכולת מכונה: 2618 במזג T61 יש קשיות גבוהה; יכולת ההכרה שלו טובה אך רגישה ללבוש כלים. עבור רכיבים גדולים, עם קצבאות עיבוד גדולות, יש צורך בכלי מכונה בעלי עוצמה גבוהה, גבוה ושימון קירור בשפע.

לחץ שיורי: לחיזורים גדולים יש לחץ שיורי גבוה לאחר המרווה. טמפרטורת T6151 (כולל הקלה במתח מתיחה) יכולה לשלוט ביעילות על עיוות עיבוד שבבי, וזה קריטי ליציבות הממדית ולביצועי הזחילה של רכיבים בטמפרטורה גבוהה. בעבודת עיבוד דיוק של רכיבים גדולים, יש להשתמש באסטרטגיית עיבוד רב-שלבית, כולל גימור ההקלה לחסוך-סטרס.

רְתִיכוּת: יכולת ריתוך היתוך קונבנציונאלית של 2618 סגסוגת היא גרועה מאוד, מועדת מאוד לפיצוח חם ואובדן קשה של חוזק המפרק, ואינו מתאים לריתוך מבני. עבור יישומי חיבור, בדרך כלל משתמשים בחיבורים בורג עם חוזק גבוה או מרתק, או במקרים מיוחדים, ניתן לשקול ריתוך במצב מוצק (כגון ריתוך חיכוך FSW) או קשירת הלחמה/דיפוזיה, עם הערכה קפדנית של השפעתם על הביצועים הכוללים בטמפרטורה גבוהה.

התנגדות הקורוזיה של 2618 סגסוגת אלומיניום גדולה של סגסוגת אלומיניום היא כללית יחסית, במיוחד בסביבות לחות או כלוריד, הדורשת הגנה נוספת.

אסטרטגיות להגנת קורוזיה:

בחירת סגסוגת ומזג: תוכן הנחושת של 2618 סגסוגת הופך את התנגדות הקורוזיה שלה לנחותה לסגסוגות סדרות 6xxx, אך בדרך כלל מסחר זה מקובל להשיג ביצועים בטמפרטורה גבוהה.

טיפול פני השטח:

אנודייזציה: שיטת ההגנה הנפוצה והיעילה ביותר, ויוצרת סרט תחמוצת צפוף על פני הזיוף, משפרת קורוזיה ועמידות בלאי. עבור רכיבים גדולים, גודל מיכל האנודיזציה ובקרת התהליכים הם מכריעים.

ציפוי המרה כימית: לשמש פריימרים טובים לצבעים או דבקים, ומספקים הגנה על קורוזיה נוספת.

מערכות ציפוי בעלות ביצועים גבוהים: ניתן ליישם ציפויים אנטי-קורוזיה בעלי ביצועים רב-שכבתיים בסביבות מאכלות במיוחד, במיוחד באזורי חשיפה בטמפרטורה גבוהה.

ניהול קורוזיה גלוונית: כאשר במגע עם מתכות לא תואמות, יש לנקוט באמצעי בידוד קפדניים (למשל, אטמים, ציפויים מבודדים, חומרי איטום) כדי למנוע קורוזיה גלוונית, החשובה במיוחד במבנים מורכבים גדולים.

המאפיינים הפיזיים של 2618 סגסוגת אלומיניום גדולה של סגסוגת אלומיניום הם נתוני קלט מפתח בתכנון רכיבים מבניים בטמפרטורה גבוהה.

שיקולי עיצוב:

כוח ויציבות בטמפרטורה גבוהה: שמירת החוזק של 2618 בטווח הטמפרטורות 200-300 מעולה בהרבה על סגסוגות אלומיניום נפוצות אחרות, וזה היתרון העיקרי שלו.

ביצועי עייפות מצוינים ועמידות לזחילה: תהליך הזיוף בשילוב עם מאפייני הסגסוגת הופך אותו למתאים לרכיבי המנוע הנתונים לעומסים מחזוריים בטמפרטורה גבוהה.

יחס חוזק למשקל אולטימטיבי (בטמפרטורות גבוהות): מספק יחס חוזק למשקל מצוין בסביבות בטמפרטורה גבוהה, אידיאלי להשגת הפחתת משקל ושיפור יחס הדחיפה למשקל במנועי אוויר.

שילוב של צורות מורכבות גדולות: זיוף למות גדול יכול לייצר גיאומטריות מורכבות בצורת רשת כמעט, שילוב פונקציות מרובות, להפחית את עלויות ספירת החלקים והרכבה, וזה חיוני למבנים המורכבים של מנועי אוויר.

בקרת מתח שיורית: שליטה על לחץ שיורי בסגיחות גדולות היא מוקד מרכזי בתכנון ועיבוד, המשפיע על יציבות ממדית והתנהגות זחילה בטמפרטורה גבוהה.

מגבלות עיצוביות:

עלות גבוהה: עלות חומרי גלם, עלות פיתוח למות, השקעה בציוד זיוף ועלות עיבוד דיוק הם כולם גבוהים במיוחד, מה שמגביל את היישום הנרחב שלה.

מחזור ייצור ארוך: תכנון וייצור מתים עבור סליחות גדולות ומורכבות, כמו גם מחזורי זיוף רב-מעבר וטיפול בחום, הם ארוכים, הדורשים תכנון ייצור מדויק.

יכולת ריתוך לקויה: בדרך כלל לא משתמשים בשיטות ריתוך היתוך מסורתיות עבור 2618 מבנים גדולים הנושאים עומס.

חוזק טמפרטורת חדר נמוכה יותר מסדרת 7xxx: כוחו בטמפרטורת החדר אינו גבוה כמו סגסוגות חוזקות גבוהות במיוחד כמו 7075, אך היתרון שלה הופך להיות משמעותי בטמפרטורות גבוהות.

שיקולים כלכליים וקיימות:

יישומים בעלי ערך גבוה: 2618 סגיחות גדולות משמשות בעיקר בשדות אוויריים אסטרטגיים עם דרישות גבוהות במיוחד לביצועים, אמינות ובטיחות, כאשר עלותם הגבוהה מתקזזת על ידי שיפורי הביצועים המשמעותיים ושולי הבטיחות שהם מספקים.

יעילות ניצול חומרים: מתקדם מעצב קרוב-רשת טכנולוגיית זיוף ועיבוד דיוק יכול למזער פסולת חומרית, אם כי עבור חלקים גדולים, קצבת העיבוד עדיין יכולה להיות משמעותית.

ידידותיות סביבתית: סגסוגות אלומיניום ניתנות למחזור מאוד, המתאימות לייצור ירוק ועקרונות כלכלה מעגלית.

בטיחות משופרת: הביצועים המעולים של טמפרטורה גבוהה של זיכאות משפרות ישירות את הבטיחות של ציוד קריטי כמו אוויר-מנועים, שהם הביטוי הגבוה ביותר לערכם.

תגיות פופולריות: 2618 אלומיניום גדול של אלומיניום, סין 2618 יצרני אלומיניום אלומיניום גדול, ספקים, מפעל