Алюминиевое сплавное кольцо кованое кованое круглое кольцо

Кованые круглые кольца с алюминиевым сплавом представляют собой высокопроизводительные металлические компоненты, широко используемые в различных отраслях ., образованных пластически деформирующими заготовками алюминиевого сплава (ковцово grades, from general-purpose alloys (e.g., 6061, 6082) to high-strength alloys (e.g., 2024, 7075) and corrosion-resistant alloys (e.g., 5083, 5A06), с выбором в зависимости от конкретных требований приложения .

Основные типы сплавов и типичные элементы:

Серия 2xxx (Al-cu): Медь является основным элементом укрепления ., как правило, требуется термическая обработка (e . g ., T3, T4, T6, T8 Tempers), предлагая высокую силу и хорошую прочность, но относительно плохая резистентность к коррозии . 2024 типичный пример .}}}}}}}}

5xxx series (Al-mg): Магний является основным элементом укрепления . не-хита-обработанного (укрепленный холодным работой, e . g ., H112, H321 Tempers), превосходная коррозионная сопротивление (особенно для морской воды), превосходная сварка и умеренная прочность . 5083, 5A06-это тип.

6xxx series (Al-mg-Si): Магний и кремний являются основными элементами укрепления . Teatre-Treatable (e . g ., T6 Demper), обеспечивает умеренную прочность, хорошую сварку, хорошую коррозионную сопротивление, и легко оборудован . 6061, 6082-типичные привычки {7}

Серия 7xxx (Al-Zn-Mg-Cu): Цинк и магний (часто с медью) являются основными элементами укрепления . Teatrable (e . g ., T6, T73 Tempers), обладает самой высокой силой и твердостью, но может быть более чувствительными к факторам окружающей среды . 7075, 7050.

Процесс процесса подготовки премиум -класса:

Подготовка сырья:

Выбор слитков или сплавов алюминиевого сплава, соответствующих соответствующим международным стандартам .

Необходимая очистка и проверка дефектов (e . g ., Ultrasonic) заготовки .

Предварительно нагреть:

Заготовка из алюминиевого сплава равномерно нагревается до диапазона температур ковки (обычно от 350 градусов до 450 градусов, в зависимости от степени сплава), чтобы повысить его пластичность и снизить сопротивление деформации . контроль температуры, чтобы избежать перегрева, что может привести к грубым зернам или локализованному мельсию.}}}}

Ковала деформация:

Расстраивает: Заготовка осевой сжимается в прессе, увеличивая его диаметр и снижая его высоту, что изначально разрушает структуру AS-CAST .

Пирсинг/удары: Отверстие создается в центре расстроенной или дискообразной заготовки, чтобы сформировать предварительную форму кольца . Этот шаг также может быть достигнут путем расширения материала по оправке .

Кольцо катится: Это основной процесс для создания бесшовных кованых колец . на кольцевой какруте, непрерывной осевой и радиальной сжатии применяется к преформе кольца с помощью основного рулона и рулона оправда механические свойства .

Умереть кожу/финиш: Для колец со сложными формами или требованиями к точности высокой размерной точности, коврики или финишные ковки могут быть выполнены в закрытых или полузакрытых штаммах для достижения точных геометрических измерений и хорошего качества поверхности .

Термическая обработка:

Раствор термообработка: Для теплопроводимых сплавов (2xxx, 6xxx, 7xxx series) ковация нагревается до определенной температуры и удерживается в течение достаточного времени для растворения легирующих элементов в алюминиевую матрицу, образуя равномерное твердое решение .

Гашение: Быстрое охлаждение обработанной раствором ковки (обычно гасить воду), чтобы сохранить перенасыщенный твердый раствор .

Старение лечения:

Естественное старение (T3, T4 -характер): Хранятся при комнатной температуре, прочность медленно увеличивается.

Искусственное старение (T6, T8, T73, T74 Tempers): Нагревается при определенных температурах выше комнатной температуры, чтобы способствовать осаждению фаз укрепления, дальнейшее увеличение прочности и твердости . для сплавов серии 5xxx, обработки стабилизации (H321, H116) могут применяться для улучшения коррозионной сопротивления.

Отделка и проверка:

Обрезка, разъединение, выпрямление и т. Д. .

Строгий контроль качества и неразрушающее тестирование (ультразвуковое, пенетрант и т. Д.

Из -за многочисленных сортов сплава алюминиевых сплавов и эмигрантов термообработки типичные диапазоны производительности для различных типов сплавов перечислены здесь . Фактические свойства могут немного различаться в зависимости от конкретного уровня, измерений и процесса подщитывания .}}}}}}}}}}

Вклад процесса подделки в свойства:

Уточнение зерна и поток зерна: Процесс ковки применяет огромное давление и сдвиг к металлу, разбивая зерна и удлиняя их вдоль направления деформации, чтобы сформировать плотную волокнистую структуру (поток зерна) . Эта структура линии потока выравнивается с направлением напряжения части, значительно улучшая силу материала, прочность, силу усталости и сопротивление напряжению {1}.

Устранение дефектов: Формирование Эффективно закрывает дефекты литья (e . g ., пористость, полости с усадкой) и устраняет грубые зерна и сегрегацию дендритов, что приводит к более однородной и плотной микроструктуре {{3}

Анизотропия: Кованые продукты обычно демонстрируют некоторую степень анизотропии, с свойствами вдоль направления потока зерна превосходят те, которые перпендикулярны ему . Эта характеристика может быть использована в конструкции для оптимизации структуры.

Ключевые микроструктурные особенности:

Зерновая структура:

Коляска разбивает грубые зерна, образуя мелкие, равномерные перекристаллизованные зерна и удлиненные не-переоборудованные зерна, выровненные с направлением ковки .

Поток зерна: непрерывная структура фиброзного зерна, образованную вдоль направления деформации ковки, высоко сопоставлена с геометрией ковки и направлением напряжения . Это ключевая особенность, которая делает покидки превосходящими отливками и обработанными частями .

Диспетроиды и осадки: во время термической обработки легирующие элементы образуют тонкие дисплеи и осаждения, которые закрепляют границы зерна, ингибируют рост зерна и обеспечивают укрепление.

Частицы второй фазы:

Небольшие количества примесей (Fe, Si) неизбежно образуют грубые интерметаллические соединения в сплавах . коды разбивают эти хрупкие частицы и рассеивают их равномерно, уменьшая их вредное влияние на свойства., уменьшая их вредное влияние на свойства., уменьшая их вредное влияние на свойства., уменьшая их вредное воздействие на свойства {1}

Единое распределение фаз укрепления: точный контроль над процессами ковки и термической обработки обеспечивает равномерное осаждение и распределение фаз укрепления в матрице, максимизируя потенциал укрепления сплава .

Контроль дефектов:

Процесс ковки эффективно устраняет внутренние дефекты, такие как полости усадки, пористость и газовые карманы, которые могут возникнуть во время литья, значительно улучшая плотность материала .

Строгий контроль параметров процесса сводит к минимуму внутренние трещины, круги и другие дефекты, которые могут возникнуть во время ковки .

Размер диапазон алюминиевых сплавных сплавов с коваными круглыми кольцами чрезвычайно широкий, от колец с небольшими диаметрами из нескольких десятков миллиметров до колец большого диаметра в нескольких метрах. допусков зависят от метода кощу (Open-Die, закрытый кольцо), размеры кольца и требования к точности .}}}}}}.

Преимущества кованых круглых колец:

Широкий диапазон размера: Особенно с помощью технологии прокатки кольца, бесшовные кольца от малых до сверхуровных размеров могут быть произведены .

Возможность формы вблизи сети: Die Forging может достичь высокой точности и сложной геометрии, уменьшая последующую обработку .

Отличная стабильность размеров: Полученные теплообразные и обработанные напряжением Покрашения демонстрируют лучшую стабильность размерных во время последующей обработки и использования в обслуживании .

Выбор тепловой обработки для кованых колец с сплава алюминиевого сплава имеет решающее значение, что напрямую влияет на их конечные механические свойства, коррозионную стойкость и срок службы .

Руководство по выбору температуры:

Высокие требования: T6/T8 STEMPERS 2XXX или 7XXX SERY .

Высокая коррозионная стойкость и сварка: H112/h321/h116 empers of 5xxx series .

Общие структурные компоненты, баланс силы и коррозионная стойкость: T6 Demper 6xxx series .

Чувствительность к коррозии с высокой стрессом: T73/T74 STEMPERS серии 7XXX, или H321/H116 STEMPERS 5XXX SERY .

Требование последующей сложной обработки: O или F Demper как начальный пустой .

Обучаемость алюминиевого сплава кованые круглые кольца, как правило, хороша, но характеристики обработки значительно варьируются среди различных серий сплавов и характера термообработки .

Руководство по изготовлению:

Механизм: Как правило, чем сложнее сплав, тем лучше оборудованость ., однако, сплавы серии 7xxx могут быть липкими во время резки, требуя специальных инструментов и режущих жидкостей . 5 xxx серии, как правило, обертывают инструменты, требующие хорошей эвакуации чипа и нарушающих мер .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Охлаждающая жидкость: Водорастворимые режущие жидкости или режущие жидкости на основе масла, требующие высоких скоростей потока для контроля температуры и эвакуации чипа .

Сварка: 5xxx и 6xxx серии сплавы имеют превосходную сварку, получая высокопрочные сварки . 2 xxx и 7xxx series имеют плохую сварку; Обычная сварка слияния обычно не рекомендуется, и специальные процессы сварки, такие как сварка трения, можно рассматривать .

Остаточный стресс: Residual stresses can be generated during forging. These can be effectively reduced through heat treatments (e.g., T651, T7351 tempers) or stabilization treatments (e.g., H321, H116 tempers) to minimize subsequent machining искажение .

Коррозионное сопротивление алюминиевого сплавов сплавных круглых колец варьируется в зависимости от типа сплава и термообработки .

Стратегии защиты коррозии:

Выбор сплава: Расстановка сплавов с превосходной коррозионной сопротивлением, такими как серия 5xxx .

Выбор температуры: Для серии 7XXX, переосмысленные характеристики (T73/T74) значительно улучшают сопротивление коррозии SCC и отшелушиванию . для серии 5xxx, H321/H116 Sempers обеспечивают лучшую коррозионную сопротивление .

Поверхностная обработка:

Анодирование: Образует плотную оксидную пленку, улучшение коррозионной стойкости, устойчивость к износу и электрическая изоляция . различные типы (тип серной кислоты, твердое покрытие) можно выбрать на основе требований .

Конверсионные покрытия: Конверсионные покрытия без хрома или хрома служат отличными праймерами для краски, обеспечивая базовую защиту от коррозии .

Живопись/покрытие: Обеспечивает физический барьер, особенно для агрессивных средств .

Облицовка: Для сплавов с плохим коррозионным сопротивлением, таким как 2xxx и 7xxx, слой чистого алюминия или коррозионный алюминиевый сплав может быть обозначен для обеспечения жертвенной защиты .

Соображения дизайна:

Рабочая температура: Алюминиевые сплавы значительно теряют силу при высоких температурах ., как правило, рабочие температуры ниже 150 градусов рекомендуются . для серии 2xxx и 7xxx, длительное использование выше 120 градусов может влиять на механические свойства и стабильность . для серии 5xx. сопротивление .

Усталость: Оптимизированный поток зерна в распадах улучшает производительность усталости, но оценка жизни усталости все равно должна учитывать характеристики циклической нагрузки во время дизайна.

Учетный дизайн: В большинстве инженерных приложений прочность урожая используется в качестве основы проектирования .

Гальваническая коррозия: Когда в контакте с разнородными металлами следует учитывать различия в потенциале, и меры изоляции приняты .

Строгое контроль качества применяется на всех этапах производства круглого кольца алюминиевого сплава, чтобы обеспечить производительность и надежность продукта .

Стандартные процедуры тестирования:

Проверка сырья: Химический состав, размеры, качество поверхности, внутренние дефекты (ультразвуковые) .

Управление процессом ковки: Температура, давление, количество деформации, износ и т. Д. .

Управление процессом термообработки: Температура, время, среда гашения, скорость охлаждения и т. Д. .

Анализ химического состава: Использование спектрометров, XRF и т. Д.

Механическое тестирование свойства:

Тестирование на растяжение: Образцы, взятые в разных направлениях (радиальные, тангенциальные/окружные, осевые) для проверки максимальной прочности растяжения, прочности урожая и удлинения . Это самый фундаментальный индикатор механического свойства .

Тест на твердость: Твердость Бринелла, твердость Роквелла и т. Д.

Ударный тестирование: Charpy v-notch-тестирование воздействия для криогенных приложений или компонентов, требующих жесткости .

Утолочное тестирование: Вращающаяся изгибающая усталость, осевая усталость или тестирование темпов роста трещин, выполняемые в соответствии с требованиями клиента .

Тестирование на выносливость перелома: K1c Значение, оценка способности материала противостоять распространению трещин .

Тестирование на коррозию на стресс (SCC): Для SCC-Suppectible сплава (e . g ., T6-Темпери 2xxx и 7xxx), специфические тесты SCC (e . g ., Slow Scept-Test SSRT, C-Ring Test) проводится для оценки их SCCCCSANCE in Spectomment in Specment in Spectomments {infection in Spectomments {9} infoscess infoscess {9}.

Неразрушающее тестирование (NDT):

Ультразвуковое тестирование: 100% объемный осмотр для обнаружения внутренних дефектов (включения, пористость, трещины и т. Д.

Пенетрантное тестирование (PT): Осматривает разбитые поверхности дефекты .

Тестирование магнитных частиц (МТ): Не применимо к алюминиевым сплавам (не магнитным) .

Тестирование вихревого тока (ET): Обнаружает дефекты поверхности и ближней поверхности .

Рентгенографическое тестирование (RT): Используется для обнаружения внутренних макроскопических дефектов, подходящих для критических областей .

Микроструктурный анализ: Размер зерна, поток зерна, морфология и распределение осадков, степень перекристаллизации и т. Д. .

Проверка по размеру и качеству поверхности: Точные измерения с использованием машин измерения координат (CMM), датчиков, профилометров и т. Д. .

Стандарты и сертификаты:

Соответствует ASTM B247 (общая спецификация для алюминиевых сплавов сплавов), стандартов SAE AMS (аэрокосмическая промышленность), ISO, EN, GB/T и другие национальные и отраслевые стандарты .

EN 10204 Тип 3 . 1 или 3.2 Отчеты о тестировании материалов могут быть предоставлены.

Сертификаты системы управления качеством: ISO 9001, AS9100 (Aerospace) .

Кованые круглые кольца алюминиевого сплава широко используются в многочисленных требовательных полях из -за их превосходной общей производительности .

Основные области применения:

Аэрокосмическая: Корпуса самолета двигателя, кольца-вентиляторы турбины, концентраторы шасси, ракетные и ракетные структурные кольца, спутниковые соединительные кольца и т. Д.

Защита и военные: Танк-башня, несущие гонки, артиллерийские крепления, несущие военные кольца, структурные кольца ракеты и т. Д. .

Железнодорожный транспорт: Высокоскоростные поездки поезда, тормозные диски, компоненты бодби, соединительные кольца и т. Д. .

Автомобильная промышленность: Высокопроизводительные автомобильные колеса, компоненты системы подвески, части двигателя и т. Д. .

Морская и оффшорная инженерия: Структурные компоненты корабли корпуса, концентраторы пропеллера, оффшорная платформа, соединяющая кольца, компоненты глубоководного исследовательского оборудования и т. Д. . (особенно 5xxx series) .

Криогенная инженерия: Ключевые кольцевые структуры для резервуаров и носителей сжиженного природного газа (СПГ), компонентов жидкого кислорода/водородного бака и т. Д. . (особенно 5xxx series) .

Энергетическая промышленность: Фланцы башни ветряных турбин, компоненты кольца критической атомной электростанции, головки и фланцы давления и т. Д. .

Генеральная техника: Большие гонки подшипника, заготовки для передач, гидравлические цилиндрические тела, соединительные фланцы и т. Д. .

Преимущества дизайна:

Высокое соотношение прочности к весу: Включает легкие структуры, снижение потребления энергии .

Отличная усталостная производительность: Кованый поток зерна эффективно улучшает срок службы усталости, подходит для компонентов, подверженных циклической нагрузке .

Высокая выносливость и прочность на перелом: Повышает маржу безопасности компонентов в тяжелых условиях .

Плотная и равномерная внутренняя микроструктура: Устраняет дефекты кастинга, обеспечивая высокую надежность .

Хорошая стабильность: Уменьшенное искажение обработки после термообработки и снятия стресса .

Сильная возможность настройки: Позволяет выбор подходящего сплава, термообработки и размерных допусков на основе конкретных требований применения .

Ограничения дизайна:

Расходы: Более высокие затраты на плесени и затраты на обработку по сравнению с литья и материалами для пластин, особенно для больших и сложных форм -центров .

Сложность формы: В то время как ковена может создавать сложные формы, есть все еще некоторые ограничения по сравнению с литьем .

Высокотемпературная производительность: Алюминиевые сплавы обычно не выдерживают высоких температур; Совещание рекомендуется для долгосрочного использования в средах выше 150 градусов .

Плохая сварка для некоторых сплавов: Такие как серия 2xxx и 7xxx, требующие требовательных процессов сварки .

Экономические соображения и устойчивости:

Стоимость жизненного цикла: Несмотря на более высокие начальные затраты, превосходная производительность (длительный срок службы, низкое обслуживание) может значительно снизить общие затраты на жизненный цикл .

Использование материалов: По сравнению с прямой обработкой из больших блоков материала, ковка-это процесс формы вблизи сети, уменьшая отходы материала .

Экологически чистый: Алюминиевые сплавы - это многоработимые материалы, соответствующие принципам устойчивого развития . Легкий вес также способствует снижению потребления энергии и выбросов углерода .

горячая этикетка : кольцо с сплава алюминиевого сплава кованое ковцовое кольцо, китайское алюминиевое сплавовое кольцо ковало