
7075 T6 טבעת זיוף סגסוגת אלומיניום
7075 T6 טבעת מזויפת בסגסוגת אלומיניום היא מוצר סגסוגת אלומיניום בעל ביצועים גבוהים עם חוזק גבוה, עמידות לעייפות טובה ועמידות בפני קורוזיה מעולה. הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים כמו תעופה וחלל, ייצור רכב, הנדסה ימית ועיבוד דיוק.
1. הרכב חומרים ותהליך ייצור
טבעת הזיוף של סגסוגת אלומיניום 7075 T6 היא חוזק גבוה במיוחד, הניתן לטיפול בחום, סגסוגת אלומיניום-אבנה-מגניום-נחושת, הידועה ביחס חוזק למשקל יוצא דופן, חוזק עייפות מעולה ויכולת עיבוד טובה. באמצעות תהליך זיוף מדויק, מיקרו-מבנה הפנימי שלו מותאם, כאשר זרימת התבואה מיושרת לאורך הגיאומטריה של הטבעת, מה שהופך את החומר הזה להצטיין ביישומים הדורשים חוזק ואמינות קיצוניים, כגון תעופה וחלל, הגנה, מכונות בעלות ביצועים גבוהים וציוד בלחץ גבוה:
אלמנטים סגסוגיים ראשוניים:
אבץ (Zn): 5. 1-6. 1% (אלמנט חיזוק ראשוני)
מגנזיום (מ"ג): 2. 1-2. 9% (צורות שלבי חיזוק עם אבץ)
נחושת (cu): 1. 2-2. 0% (משפר את הכוח והקשיות)
Chromium (Cr): 0. 18-0. 28% (מעכב את ההתגבשות מחדש, משפר את התנגדות לקורוזיה))
חומר בסיס:
אלומיניום (AL): 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 שווים 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)
שליטה מדויקת של אלמנטים סגסוגת עם ± 0. 05% סובלנות
טיפולי סינון ודיפוי מתקדמים (למשל, SNIF או גזז ואקום) מבטיחים ניקיון נמס
עידון תבואה (בדרך כלל עם סגסוגת מאסטר Al-Ti-B)
יציקה ישירה (DC) יציקה חצי-רציפה לייצור מטילי איכות גבוהים
הומוגניזציה:
460-480 תואר עבור 12-24 שעות
בקרת טמפרטורה אחידה: ± 5 מעלות
שיעורי קירור איטי מבטיחים חלוקה אחידה של אלמנטים מסגסוגת ומבטלים את המקרו-מקרו
הכנת בילט:
מיזוג פני משטח מטיל (סולם או כרסום)
100% בדיקה קולית כדי להבטיח פגמים פנימיים
חימום מראש: 380-420 תואר, עם בקרת אחידות טמפרטורה מדויקת
רצף זיוף (זיוף טבעת):
מרגיז: זיוף המטיל לדיסק או טבעת מראש בתואר 380-420
פירסינג/אגרוף: יצירת חור מרכזי באמצעות מתים או מנדלים ביניים, ויוצרים בהדרגה את צורת הטבעת
גלגול טבעת: בעזרת מכונת גלגול טבעת כדי להרחיב ציר ורדיאלי את טווח הטבעת, זיקוק עוד יותר את מבנה התבואה וממדי השליטה
גימור מזחף למות: עיצוב סופי במות כדי להבטיח דיוק גיאומטרי וגימור פני השטח
טמפרטורת זיוף: 350-400 תואר (נשלט במדויק מתחת לטמפרטורת ההתגבשות מחדש)
לחץ זיוף: אלפים לעשרות אלפי טונות, תלוי בגודל הטבעת ומורכבות
יחס הפחתה מינימלי: 4: 1 עד 6: 1, הבטחת מבנה פנימי צפוף, אחיד, ביטול מבנה יצוק ויצירת זרימת תבואה אופטימלית
טיפול בחום בפתרון:
465-480 תואר עבור 1-4 שעות (תלוי בעובי קיר הטבעת)
אחידות טמפרטורה: ± 3 מעלות
העברה מהירה למדיום מרווה (<10 seconds)
מרווה:
מרווה מים (טמפרטורת חדר או מים חמים) או מרווה פולימר
קצב קירור מבוקר כדי להשיג חוזק וקשיחות מיטביים
הקלה במתח (עבור T651 מזג):
מתיחות מבוקרות (1-3% עיוות פלסטיק) או דחיסה להפחתת לחץ שיורי
הזדקנות מלאכותית (טמפרטורה T6):
120 מעלות למשך 24 שעות
כל שלבי הייצור כפופים לבקרת איכות מחמירה, בדיקות לא הרסניות וניהול עקיבות.
2. תכונות מכניות של 7075 T6 טבעת זיוף
|
נֶכֶס |
T6 |
T651 |
שיטת מבחן |
|
חוזק מתיחה אולטימטיבי |
540-590 mpa |
540-590 mpa |
ASTM E8 |
|
כוח התשואה (0. 2%) |
480-530 mpa |
480-530 mpa |
ASTM E8 |
|
התארכות (2 אינץ ') |
7-11% |
7-11% |
ASTM E8 |
|
קשיות (ברינל) |
150-165 hb |
150-165 hb |
ASTM E10 |
|
חוזק עייפות (5 × 10⁷ מחזורים) |
160-180 mpa |
160-180 mpa |
ASTM E466 |
|
כוח גזירה |
330-360 mpa |
330-360 mpa |
ASTM B769 |
|
קשיחות שבר (K1C, טיפוסית) |
22-28 mpa√m |
22-28 mpa√m |
ASTM E399 |
חלוקת נכסים:
תכונות רדיאליות לעומת משיקות: טבעות מזויפות מציגות אניסוטרופיה מצוינת, כאשר זרימת התבואה מופצת באופן משיק (באופן היקפי), ומספקת חוזק משיק גבוה יותר ועמידות עייפות. תכונות רדיאליות וציריות עשויות להיות מעט נמוכות יותר.
אפקט עובי הקיר על התכונות: חוזק עשוי לעלות מעט בקטעי הקיר הדקים יותר.
וריאציה של קשיות ליבה אל פני השטח: פחות מ- 5 כ"ס.
לחץ שיורי: טמפרטורת T651 מפחיתה משמעותית לחץ שיורי באמצעות טיפול בהקלה על מתח, ומזער את עיוות העיבוד.
ביצועי עייפות: זרימת התבואה המותאמת הנוצרת על ידי תהליך הזיוף משפרת משמעותית את חיי העייפות של החומר ואת ההתנגדות להתפשטות סדק עייפות.
3. מאפיינים מיקרו -מבניים
תכונות מיקרו -מבניות מרכזיות:
מבנה תבואה:
מבנה מעורב עדין ואחיד של דגנים מגובשים מחדש ודגנים מוארכים שאינם מגובשים מיושרים באופן משיקי
זרימת התבואה תואמת מאוד את הגיאומטריה של הטבעת, המופצת באופן אחיד, וממקסמת את ביצועי החומר
Al₁₈mg₃cr₂ דיספרסואידים הנוצרים על ידי כרום מעכבים ביעילות את צמיחת התבואה והתגבשות מחדש
ASTM גודל תבואה 6-9 (45-16 מיקרומטר)
חלוקת משקעים:
η '(MGZN₂) ו- η (MGZN₂) שלבים: מפוזרים באופן אחיד, ומספקים חיזוק ראשוני
משקעים רציפים של MGZN₂ בגבולות התבואה הנשלטים כדי להפחית את רגישות קורוזית הלחץ
תרכובות בין -מטאליות גסות שנוצרו על ידי Fe מינוריות, SI מתפרקות ומפוזרות ביעילות
פיתוח מרקם:
תהליך זיוף יוצר מרקם ספציפי המועיל לתכונות משיקות
תכונות מיוחדות:
ניקיון מתכתי גבוה, ומזער ליקויים בהכללה לא מתכתיים
רוחב אזור מגביל גזע מבוקר בקפדנות רוחב האזור והמשקעים הרציפים הם קריטיים להתנגדות ל- SCC
4. מפרטים וסובלנות ממדים
|
פָּרָמֶטֶר |
טווח סטנדרטי |
סובלנות מדויקת |
סובלנות מסחרית |
שיטת מבחן |
|
קוטר חיצוני |
100-1500 מ"מ |
± 0. 5 מ"מ עד 500 מ"מ |
± 1. 0 מ"מ עד 500 מ"מ |
מיקרומטר/CMM |
|
± 0. 1% מעל 500 מ"מ |
± 0. 2% מעל 500 מ"מ |
|||
|
קוטר פנימי |
80-1400 מ"מ |
± 0. 5 מ"מ עד 500 מ"מ |
± 1. 0 מ"מ עד 500 מ"מ |
מיקרומטר/CMM |
|
± 0. 1% מעל 500 מ"מ |
± 0. 2% מעל 500 מ"מ |
|||
|
עובי הקיר |
10-300 מ"מ |
± 0. 2 מ"מ |
± 0. 5 מ"מ |
מיקרומטר/CMM |
|
גוֹבַה |
20-500 מ"מ |
± 0. 2 מ"מ |
± 0. 5 מ"מ |
מיקרומטר/CMM |
|
שְׁטִיחוּת |
N/A |
0. 1 מ"מ/100 מ"מ בקוטר |
0. קוטר 2 מ"מ/100 מ"מ |
מד שטוח/CMM |
|
קונצנטיות |
N/A |
0. 1 מ"מ |
0. 2 מ"מ |
מד ריכוזיות/CMM |
|
חספוס פני השטח |
N/A |
3.2 מיקרומטר RA MAX |
6.3 מיקרומטר RA MAX |
פרופילומטר |
טפסים זמינים סטנדרטיים:
טבעות מזויפות: קוטר חיצוני 100 מ"מ עד 1500 מ"מ, עובי קיר 10 מ"מ עד 300 מ"מ
מידות וגיאומטריות מותאמות אישית זמינות על פי רישומי הלקוחות והדרישות
תנאי עיבוד שונים זמינים, למשל, מזויף כ- IS, מעוצב מחוספס, גימור במכונה
5. ייעודי טמפרטורת ואפשרויות לטיפול בחום
|
קוד טמפרטורה |
תיאור תהליכים |
יישומים אופטימליים |
מאפייני מפתח |
|
T6 |
פתרון מטופל בחום ומיושן באופן מלאכותי |
חוזק מרבי, רכיבים מבניים כלליים |
החוזק הגבוה ביותר, אך רגישות גבוהה יותר ל- SCC |
|
T651 |
T 6 + לחץ הקלה על ידי מתיחה |
רכיבים מבניים קריטיים, לחץ שיורי נמוך |
חוזק גבוה, יציבות ממדית מעולה, עיוות עיבוד נמוך |
|
T73/T7351 |
פתרון מטופל בחום + טיפול מוגזם |
יישומים הדורשים התנגדות SCC מעולה |
חוזק מעט נמוך יותר, אך התנגדות SCC מעולה |
|
T7451 |
פתרון מטופל בחום + יתר על המידה |
איזון כוח והתנגדות SCC |
חוזק גבוה יותר מ- T73, התנגדות SCC מעולה |
הנחיות בחירת טמפרטורות:
T6: כאשר נדרש חוזק מרבי ותנאים סביבתיים אינם חמורים, או לטבעות בעלות קירות עבים שאינם רגישים ל- SCC
T651: כאשר נדרש חוזק גבוה, והטבעת תעבור עיבוד דיוק משמעותי כדי להפחית את העיוות
T73/T7351: כאשר הטבעת תפעל בסביבות קורוזיביות ודורשת התנגדות גבוהה במיוחד ל- SCC, על חשבון כוח מסוים
למזג ה- T6 של 7075 סגסוגת יש רגישות מסוימת ל- SCC. עבור יישומים קריטיים, בדרך כלל מומלצים זמנים מוגזמים כמו T73, T74. תהליך הזיוף עצמו מסייע בהפחתת סיכון SCC על ידי אופטימיזציה של זרימת התבואה.
6. מאפייני עיבוד ובייצור
|
מִבצָע |
חומר כלים |
פרמטרים מומלצים |
הערות |
|
חֲרִיטָה |
קרביד, PCD |
Vc =100-300 m/min, f =0. 1-0. 3 מ"מ/Rev |
עיבוד במהירות גבוהה לגימור פני השטח המצוין, תשומת לב לשבירת שבבים |
|
הִתעַמְלוּת |
קרביד, מצופה פח |
Vc =50-120 m/min, f =0. 08-0. 2 מ"מ/Rev |
מקדחות דרך קריאה המומלצות, קידוח חור עמוק דורש תשומת לב לפינוי שבבים |
|
כִּרסוּם |
קרביד, HSS |
Vc =150-500 m/min, fz =0. 05-0. 15 מ"מ |
כלי זווית מגרפה חיוביים, עומק גדול של חתך, הזנה גבוהה |
|
הַקָשָׁה |
HSS-E-PM, מצופה TICN |
Vc =10-20 m/min |
שימון נכון לאיכות חוט טובה |
|
שְׁחִיקָה |
תחמוצת אלומיניום, גלגלי CBN |
שימוש בזהירות, יכול לגרום לכוויות פני השטח ולחץ שיורי |
בקרה קפדנית על פרמטרים וקירור במידת הצורך |
|
מֵרוּט |
גלגלים רכים, משחה שוחקת |
משפר את גימור פני השטח, מפחית את ריכוז הלחץ |
משטח נקי לאחר ליטוש |
הנחיות ייצור:
דירוג יכולת יכולת: 40% (1100 אלומיניום=100%), קשה יחסית למכונה, במיוחד במזג T6 בגלל קשיות גבוהה
היווצרות שבבים: נוטה ליצור צ'יפס משובח ושבור, אך ריכוז החום ודורש פינוי שבב טוב וקירור
נוזל קירור: נוזל חיתוך מסיס במים (10-15% ריכוז), קירור קצב זרימה גבוה; ניתן להשתמש גם בנוזלי חיתוך על בסיס שמן
ללבוש כלים: גבוה, ממליץ על כלי PCD או על קרביד מצופה, בדיקה קבועה
יכולת ריתוך: ריתוך גרוע מאוד, קונבנציונאלי, שלא מומלץ, מוגבל לתהליכים מיוחדים כמו ריתוך חיכוך, עם אובדן חוזק משמעותי לאחר ריתוך
עבודה קרה: עיצוב לקוי, שאינו מתאים לכיפוף קרה, להטבעה וכו ', נוצר בדרך כלל במצב מחולל
עבודה חמה: יש לבצע זיוף תחת טמפרטורה מבוקרת בקפדנות ושיעורי מתח
טיפול פני השטח: ניתן לאנדיזציה (מומלץ לאנודיזציה גופרתית), אך אינו משפר משמעותית את הרגישות ל- SCC.
7. מערכות התנגדות והגנה על קורוזיה
|
סוג סביבה |
דירוג התנגדות |
שיטת הגנה |
ביצועים צפויים |
|
אווירה תעשייתית |
טוֹב |
Anodizing + איטום |
5-10 שנים |
|
אווירה ימית |
הוֹגֶן |
אנודיזציה + איטום/ציור |
2-5 שנים |
|
טבילה של מי ים |
יָרוּד |
מערכת ציפוי קפדנית או חיפוי |
תלוי באיכות ציפוי ותחזוקה |
|
לחות גבוהה |
טוֹב |
Anodizing + איטום |
5-10 שנים |
|
קורוזיה מתח |
הוגן (טמפרטורת T6) |
T73/T74 מתפתים, או ציפוי מגן |
טמפרטורת T6 רגישה, ל- T73/T74 יש התנגדות מצוינת |
|
הַשָׁרָה |
הוגן (טמפרטורת T6) |
T76 מזג או ציפוי מגן |
T6 טמפרטורת רגישה, ל- T76 יש התנגדות מצוינת |
|
קורוזיה גלוונית |
טוֹב |
בידוד נכון |
עיצוב מדוקדק עם מתכות שונות |
אפשרויות להגנת השטח:
אנודייזציה:
סוג II (גופרית): 10-25 עובי מיקרומטר, משפר את הבלאי והתנגדות קורוזיה, ניתן לצבוע
סוג III (קשה): 25-75 עובי מיקרומטר, ליישומי בלאי גבוה
ציפוי המרה:
ציפוי המרה כרומט (MIL-DTL -5541): בסיס מצוין לצבעים או דבקים, מספק הגנה על קורוזיה
אלטרנטיבות ללא כרום: תואמות סביבתית
מערכות ציור:
פריימר אפוקסי + מעיל עליון פוליאוריטן: מספק הגנה מעולה לטווח הארוך, במיוחד ליישומים וחלל וחלל צבאי
חיפוי:
בסביבות קורוזיביות קיצוניות, חיפוי עם שכבות סגסוגת אלומיניום טהור או עמידות בפני קורוזיה, אך מוסיף משקל ועלות
8. תכונות פיזיות לעיצוב הנדסי
|
נֶכֶס |
עֵרֶך |
שיקול עיצוב |
|
צְפִיפוּת |
2.81 גרם/ס"מ |
חישוב משקל ואופטימיזציה מבנית |
|
טווח התכה |
477-635 תואר |
חלון לטיפול בחום ומגבלות ריתוך |
|
מוליכות תרמית |
130 W/m·K |
ניהול תרמי, תכנון העברת חום |
|
מוליכות חשמלית |
33% IACs |
מוליכות חשמלית ביישומים חשמליים |
|
חום ספציפי |
860 j/kg · k |
חישובי מסה תרמית ויכולת חום |
|
הרחבה תרמית (CTE) |
23.4 ×10⁻⁶/K |
שינויים ממדיים בגלל וריאציות טמפרטורה |
|
המודולוס של יאנג |
71.7 GPA |
חישובי סטיה ונוקשות |
|
היחס של פויסון |
0.33 |
פרמטר ניתוח מבני |
|
יכולת דעיכה |
בינוני-נמוך |
רטט ובקרת רעש |
שיקולי עיצוב:
טווח טמפרטורות הפעלה: -60 תואר ל +100 מידה (חוזק משפיל משמעותית מעל זה)
ביצועים קריוגניים: עלייה קלה בחוזק בטמפרטורות נמוכות, הקשיחות נותרה טובה, ללא מעבר שביר
תכונות מגנטיות: לא מגנטיות
מיחזור: חומר למחזור בעל ערך גבוה
יציבות ממדית: מצוינת בטמפרטורת T651, המתאימה לעיבוד דיוק
יחס כוח למשקל: בין הגבוהים ביותר לסגסוגות אלומיניום, אידיאלי לחומרי תעופה וחלל
9. אבטחת איכות ובדיקה
נהלי בדיקה סטנדרטיים:
הרכב כימי:
ספקטרוסקופיה של פליטה אופטית
היתוך גז אינרטי (תוכן מימן)
אימות כל האלמנטים הסגסוגים ותכני הטומאה
בדיקות מכניות:
בדיקת מתיחה (רדיאלית, משיקה, צירית)
בדיקת קשיות (ברינל, מספר מיקומים)
בדיקת קשיחות שבר (K1C, לכל ASTM E399)
בדיקות עייפות (כנדרש, למשל, סיבוב עייפות כיפוף, קצב גידול בסדק)
בדיקת פיצוח קורוזיה מתח (SCC, לכל ASTM G44, G47), במיוחד עבור T6 Temble
בדיקות לא הרסניות:
בדיקה קולית (100% נפח, לכל AMS 2630 Class A1, AMS-STD -2154, או ASTM E2375 ברמה 2)
בדיקות זרם משובצות (פגמים משטחיים וכמעט משטח)
בדיקת חדירה (ליקויי פני השטח)
בדיקות רדיוגרפיות (ליקויים מקרוסקופיים פנימיים)
ניתוח מיקרו -מבני:
קביעת גודל התבואה
אימות דפוס זרימת תבואה
הערכת משקעים (TEM/SEM)
הערכת תואר מחדש
בדיקה ממדית:
אימות CMM (מכונת מדידה קואורדינטות)
קוטר חיצוני, קוטר פנימי, עובי קיר, גובה, שטוח, קונצנטיות וכו '.
אישורים סטנדרטיים:
דוח מבחן מיל (en 10204 3. 1 או 3.2)
הסמכת ניתוח כימי
הסמכת מאפיינים מכניים
הסמכת טיפול בחום/זיוף
הסמכת בדיקות לא הרסנית
התאמה ל- AMS 4133 (זיכרון טבעת), AMS 4145, ASTM B247 (סלייה) ותקני תעופה וחלל אחרים
AS9100 או ISO 9001 הסמכת מערכת ניהול איכות
10. יישומים ושיקולי עיצוב
יישומים ראשוניים:
תעופה וחלל:
מארזי מנוע, מדריך טבעות שבש
רכיבי טורבינת מטוסים
קבצים מצורפים של ציוד נחיתה
טבעות מעטפת טילים וטילים
הֲגָנָה:
טבעות צריח רכב צבאי
בסיסי צריח אקדח
אוגנים של כלי דם בלחץ גבוה
מכונות בעלות ביצועים גבוהים:
מכונות כבדות נושאות מירוצים
רכיבים מסתובבים במהירות גבוהה
מכשיר מדויק חלקים מבניים
ציוד תעשייתי:
רכיבי ציוד קידוח נפט וגז
שסתומים ואוגנים
יתרונות עיצוביים:
יחס גבוה במיוחד למשקל לעיצוב קל משקל
תהליך זיוף יוצר זרימת תבואה אופטימלית, שיפור חוזק העייפות וקשיחות השבר
יכולת מעשה טובה (יחסית לפלדות חוזק גבוהות במיוחד)
לחץ נמוך שנותר במזג T651, יציבות ממדית מעולה, המתאימה לעיבוד דיוק
לא מגנטי
מגבלות עיצוביות:
לטמפרטורת T6 יש רגישות מסוימת לפיצוח קורוזיה מתח (SCC) וקורוזיה פילינג; עבור יישומים קריטיים, יש לקחת בחשבון זמרים מוגזמים כמו T73, T74
יכולת ריתוך לקויה מאוד, ריתוך קונבנציונאלי לא מומלץ
יכולת קרה לקויה, הנוצרת בדרך כלל במצב חוטא
התנגדות חום לקויה, הביצועים משפילים במהירות בטמפרטורות גבוהות
עלות גבוהה יחסית
שיקולים כלכליים:
7075 טבעות מזויפות T6 הן חומרים בעלי ביצועים גבוהים, עם עלויות ראשוניות גבוהות יותר
תהליכי זיוף מורכבים, טיפול בחום ותהליכי בדיקה מוסיפים לעלויות הייצור
למרות העלות הגבוהה, עליונותו הופכת אותה לבלתי ניתנת להחלפה ביישומים הדורשים ביצועים קיצוניים ואמינות
היבטי קיימות:
7075 סגסוגת היא חומר למחזור, התורם למעגליות המשאבים
תכנון קל משקל בחלל מסייע בהפחתת צריכת הדלק ופליטת הפחמן
אורך חיי מוצר ארוך ואמינות גבוהה מפחיתים את החלפה וייצור פסולת
הנחיות בחירת חומרים:
בחר 7075 טבעות מזויפות T6 כאשר נדרשים חוזק ומקלים מקסימליים, וסביבת השירות אינה מאכלת, או שמדדי הגנה יעילים קיימים קיימים
מתאים לרכיבים מבניים בצורת טבעת הנתונים ללחץ גבוה, עומסי עייפות ודורשים אמינות גבוהה
עבור יישומים שעלולים להיחשף לקורוזיה של מתח או סיכוני קורוזיה של פילינג, עדיפות לסגסוגות מוגזמות של 7075 (למשל, T73, T74) או 7050 סגסוגת
תגיות פופולריות: 7075 T6 טבעת זיוף סגסוגת אלומיניום, סין 7075 T6 יצרני טבעות סגסוגת אלומיניום, ספקים, מפעל
שלח החקירה








