6061 кольцо с сплава с сплава больших диаметров

1. Обзор материала и производственный процесс

Кольцо с алюминиевым сплавным сплавным ковцом с большим диаметром 6061 представляет собой очень универсальный сплав с алюминиевым сплавом-силиконом (серия Al-Mg-Si), широко популярный благодаря его превосходной всесторонней производительности .. Толстостенные кованые кольца используют преимущества процесса ковки, что приводит к плотной внутренней структуре, изысканным зернам и оптимизированному потоку зерна, выровненным по окружности кольца, обеспечивая превосходную надежность и длительный срок службы в различных промышленных применениях ., хотя прочность 6061 не сопоставимо с 7xx серии 2xx, которые являются аточными выборами, которые не являются аточных выборов, которые не имеют значений, которые не имеют значений, которые не имеют значения, которые не являются целыми для сопоставленных, которые не являются целыми для сопоставленных, что они могут быть сопоставимы, что они не являются сопоставимыми. Стоимость, механизм и коррозионное сопротивление - все важные соображения .

Первичные легирующие элементы:

Магний (мг): 0.8-1.2% (укрепляется с кремнием, улучшает силу и коррозионную сопротивление)

Кремний (Si): 0.4-0.8% (укрепляется с магнием, усиливает ответ на возраст)

Медь (cu): 0.15-0.40% (увеличивает силу)

Chromium (cr): 0.04-0.35% (ингибирует перекристаллизацию, улучшает прочность)

Базовый материал:

Алюминий (AL): баланс

Контролируемые примеси:

Железо (Fe): 0,7% макс.

Марганец (MN): 0,15% макс.

Цинк (Zn): 0,25% макс.

Титан (TI): 0,15% макс.

Другие элементы: 0,05% максимум каждый, максимум 0,15%

Премиальный процесс коровки (для толстостенных колец большого диаметра): Производство 6061 большого диаметра толстостенного алюминиевого сплава кольца требует точного контроля над плавлением, коровью и процессами термической обработки, чтобы гарантировать, что материал достигает желаемых комплексных свойств, особенно однородности в толстых участках:

Приготовление таяния и слитка:

Стандартные соответствующие первичные алюминиевые и легирующие элементы выбираются .

Усовершенствованные технологии плавления, переработки и дегазации используются для обеспечения хорошей чистоты расплава, минимизации неметаллических включений и содержания газа .

Большие системы литья с прямым холодом (DC) используются для производства большого диаметра с равномерной микроструктурой и отсутствия значимой сегрегации .

Лечение гомогенизациин:

Свины проходят точно контролируемый отжиг гомогенизации (обычно в550-580 степень в течение нескольких часов), чтобы устранить макросегрегацию, растворить грубые вторичные фазы и улучшить пластичность слизи, подготовить ее для последующего высокого питания.}}}}}

Подготовка и проверка заготовки:

Кондиционирование поверхности слитка (скальпинг или фрезерование) для удаления всех дефектов поверхности .

100% ультразвуковая проверка проводится для обеспечения свободного отделя от любых внутренних дефектов (e . g ., трещин, пористости, больших включений), которые могут повлиять на конечную производительность, как правило, соответствие стандартам отрасли .}})

Предварительное нагревание: заготовка равномерно нагревается до точного диапазона температур ковки (обычно 400-500 степень), чтобы обеспечить оптимальную пластичность, избегая растущего плавления .

Последовательность ковки (кольцо с толстой стенкой большого диаметра):

Применение большого оборудования: Большие гидравлические прессы и машины для катания на кольцах необходимы для применения достаточной силы деформации на тяжелые заготовки, гарантируя, что ядро толстостенных колец также подвергается полной пластической деформации и уточнению зерна .

Расстраивающий и предварительно проживающий: На больших гидравлических прессах большие слитки проходят многонаправленные, многократные операции расстроения и рисования, чтобы разбить зерна в виде заливки, устранить внутреннюю пористость и форму подходящие формы .

Пирсинг: На прессе предварительная структура кольцевой структуры формируется путем пронзительного проклятия с помощью штампов или оправдания ..

Кольцевая катящая формация: This critical ring rolling process is performed on large vertical ring rolling machines. Continuous radial and axial compression is applied to the ring preform by a main roll and a mandrel roll, continuously increasing the ring's diameter while reducing its wall thickness and height. Ring rolling achieves significant plastic deformation, highly aligning the grain flow along the ring's circumference, ensuring excellent Прочность на окружности, вязкость и усталостная производительность . Для деталей с толщиной стенкой необходимо обеспечить однородное поток зерна по всей толщине стенки .

Минимальный коэффициент снижения: Обычно требуется не менее 3: 1 или выше, чтобы обеспечить полное устранение структуры AS-CAST и образования оптимизированного потока зерна и плотной микроструктуры .

Термическая обработка:

Раствор термообработка: Коляска нагревается до точной температуры, приблизительно 530-545, и удерживается в течение достаточного времени для полного распада с легированными элементами (Mg, Si, Cu) в алюминиевую матрицу, образуя равномерное твердое решение .}}}}}}}}}}}}}}}}}

Гашение: Быстрое охлаждение от температуры растворивания (обычно для гашения воды, обеспечение температуры воды и скорости охлаждения, соответствовало требованиям толстостенной части) для удержания перенасыщенного твердого раствора . Для деталей толстостен

Старение лечения (T6 Demper): Стандартное обработку искусственного старения (обычно 160-180 степень для 8-18 часов) . Это лечение вызывает осаждение фаз укрепления, таких как mg₂si и некоторая al₂cu, достижение максимальной силы и твердости.}}}}}}}}}}}}}

Остаточное снятие стресса (T651/T652 STERMERS): Для кольца с толстостенным стенком большого диаметра, растяжение (T651) или сжатие (T652) снятие напряжений часто выполняется после гашения, чтобы значительно уменьшить остаточное напряжение, минимизировать искажение обработки и улучшать стабильность размеров .

Отделка и проверка:

Выпрямление, выпрямление, осмотр размеров, проверка качества поверхности .

Наконец, комплексное неразрушающее тестирование (e . g ., ультразвуковые, пенетранты) и микроструктурный анализ выполняется для обеспечения того, чтобы продукт соответствовал отраслевым стандартам и требованиям клиентов .

Механические свойства 6061 большого диаметра толстостенного алюминиевого сплава кольца зависят от удельной толщины, термообработки и оптимизации процесса ковки . T6 и T651/T652 являются наиболее часто используемыми ставнями для6061. T651/T652.

Распределение свойств и анизотропия:

6061 Кованые кольца, посредством процесса прокатывания кольца, поток зерна сильно выровнен вдоль окружности кольца . Следовательно, окружные (тангенциальные) свойства, как правило, оптимальны . Радиальные и осевые свойства относительно ниже, но все еще достаточны для большинства структурных компонентов.}.

Эффект толщины: для 6061, толстостенные пост, большие диаметры также сохраняют хорошую однородность свойств от сердечника на поверхность, благодаря ее превосходной укреплению .

Остаточное напряжение: T651/T652 Ставы, с помощью растягивания или смягчения сжатия, значительно снижают остаточное напряжение, минимизируют искажение обработки и улучшают стабильность размеров .

Микроструктура 6061 большого диаметра толстостенного алюминиевого сплава кованые кольца является основой для их хорошей общей производительности .

Ключевые микроструктурные особенности:

Зерновая структура и поток зерна:

Процесс ковки разбивает грубые зерна, образуя мелкие, равномерные перекристаллизованные зерна и удлиненные не-переоборудованные зерна, выровненные вдоль направления ковки .

Поток зерна: во время прокатки кольца зерна интенсивно удлинены и образуют непрерывную волокнистую структуру вдоль окружности кольца . Этот поток зерна сильно соответствует основному направлению напряжения кольца, значительно улучшая прочность на окружности, усталостную жизнь и вязкость {1} Для толстых кольца поток зерна единообразно распределен по всему раздела {{{{3}.

Диспетроиды: тонкие диспеткииды, образованные хромом (Cr), эффективно ингибируют перекристаллизацию и рост зерна, обеспечивая мелкозернистую микроструктуру .

Устранение высокой плотности и дефектов:

Огромное давление, приложенное во время процесса ковки, полностью закрывает внутренние дефекты, такие как пористость, полости усадки и газовые карманы, которые могут возникнуть во время литья, значительно улучшая плотность и надежность материала .

Эффективно разрушает и равномерно диспергирует небольшие количества первичных интерметаллических соединений и примесей (e . g ., Fe, FASE), уменьшая их вредные эффекты .}

Распределение фазы укрепления (осадок):

Обработка старения T6 вызывает осаждение первичной фазы укрепления MG₂SI, наряду с некоторыми осадками al₂cu . Эти осадки равномерно распределены в зернах, обеспечивая укрепление .

Осадки на границах зерна обычно хороши и не легко приводят к тяжелой межцентральной коррозии .

Металлургическая чистота:

Стандартные технологии плавления и литья гарантируют низкое неметаллическое содержание включения, требования к чистоте в соответствии с общими инженерными приложениями .

Диапазон размеров 6061 кованых кольца с толстостенным сплавом большого диаметра диаметром широкий и может быть изготовлен на заказ в соответствии с инженерными требованиями .

Возможность настройки:

Кованые кольца на заказ с различными размерами, формами и требованиями к допускам могут быть произведены в соответствии с подробными чертежами клиентов и техническими спецификациями .

Обычно предлагается в грубой обработанной или полуфинансированной обработке, чтобы облегчить последующую обработку клиентов .

6061 Сплав в основном достигает своих механических свойств посредством термообработки .

Руководство по выбору температуры:

T6 Demper: Наиболее часто используемый характер для 6061 большого диаметра толстостенных коровье, предлагая наилучшую комбинацию прочности и твердости .

T651/T652 STERMERS: Для приложений, требующих точной обработки или строгой стабильности размеров, рекомендуется эффективно устранение остаточного напряжения T651 или T652 .

6061 Кованые кольца с толстостенным сплавом большого диаметра, как правило, имеют хорошую механизм, но их большой размер и толстостенный природа по-прежнему требуют рассмотрения .

Руководство по изготовлению:

Механизм: 6061 имеет хорошую механизм, позволяя использовать стандартные инструменты обработки алюминиевого сплава и параметры . обратить внимание на управление чипами, чтобы избежать запутывания .

Сварка: 6061 является одним из немногих алюминиевых сплавов с более высокой силой, которые могут быть сварки слияния, ., в то время как прочность может уменьшаться после сварки, его можно оптимизировать, выбрав соответствующий провод наполнителя и процессы сварки .

Остаточный стресс: Угашенные 6061 Покрашения имеют остаточный стресс; Обработки T651/T652 Эффективно уменьшают это . во время обработки, такие стратегии, как симметричная обработка и многопроходные мелкие разрезы, следует использовать для минимизации искажения .

Поверхностная обработка:

Анодирование: Тип II (серная) или тип III (жесткий) анодирование обеспечивает устойчивость к износу, коррозионную стойкость и эстетическую апелляцию .

Конверсионные покрытия: Конверсионные покрытия без хрома или хрома служат праймерами для краски .

Покрытия: Применительно для конкретных требований к защите .

Сплав 6061 известен своей превосходной коррозионной стойкостью, особенно в атмосферной и морской среде .

Стратегии защиты коррозии:

Выбор сплава и температуры: 6061- T6 Demper обеспечивает превосходную коррозионную сопротивление, особенно против коррозии SCC и отшелушивания .

Поверхностная обработка:

Анодирование: Наиболее распространенный метод защиты, образующий плотную оксидную пленку, которая усиливает коррозию и устойчивость к износу .

Химические преобразования покрытия: Служить хорошими праймерами для красок или клея .

Системы покрытия: Высокопроизводительные покрытия могут быть применены в особенно суровых условиях .

Гальваническая коррозионная управление: При контакте с несовместимыми металлами необходимо использовать меры изоляции, такие как покрытия или прокладки .

Физические свойства 6061 большого диаметра толстостенных алюминиевых колец имеют решающее значение для конструкции больших структур .

Соображения дизайна:

Соотношение силы к весу: 6061 предлагает хорошее соотношение прочности к весу, подходящее для структур, требующих легкого веса, но не до крайней степени .

Простота изготовления: Хорошая механизм и сварка снижают сложность производства и стоимость .

Коррозионная стойкость: Отличная коррозионная сопротивление делает его подходящим для различных средств на открытом воздухе и коррозии .

Экономическая эффективность: 6061 более рентабельно по сравнению с сплавами с более высокой силой .

Рабочая температура: Как и все алюминиевые сплавы, 6061 не является высокотемпературным устойчивым; Рекомендуемая рабочая температура ниже 150 градусов .

Контроль качества для 6061 большого диаметра толстостенных алюминиевых колец является важным аспектом, обеспечивающим их производительность и надежность .

Стандартные процедуры тестирования:

Сертификация сырья: Анализ химического состава, чтобы обеспечить соответствие AMS, ASTM и т. Д. ., и прослеживаемости .

Управление процессом таяния и коровки: Температура мониторинга, сумма деформации, чтобы обеспечить равномерную и плотную внутреннюю структуру .

Мониторинг процессов термообработки: Температура печи Разнообразие, гашение решения, кривая старения и т. Д. .

Анализ химического состава: Проверка легирующих элементов и содержания примесей .

Механическое тестирование свойства:

Тестирование на растяжение: Образцы, взятые в радиальных, тангенциальных/окружных и осевых направлениях для проверки UTS, ys, el .

Тест на твердость: Многоточечные измерения для оценки однородности .

Ударный тестирование: Если требуется .

Неразрушающее тестирование (NDT):

Ультразвуковое тестирование: Объемная проверка всего кольца для обнаружения внутренних дефектов .

Пенетрантное испытание: Обнаруживает разбитые поверхности дефекты .

Эк вихревое тестирование: Обнаружает дефекты поверхности и ближней поверхности .

Микроструктурный анализ: Металлографическое исследование для оценки размера зерна, потока зерна, степени перекристаллизации, распределения осадков, типов дефектов и т. Д. .

Проверка по размеру и качеству поверхности: Точные измерения с использованием CMM, профилометра и т. Д. .

Стандарты и сертификаты:

Соответствует ASTM B247 (Покраски алюминиевого сплава), AMS 4117 (6061- T6 SORGINGS), ISO, EN, GB/T и другие отраслевые стандарты .

Сертификаты системы управления качеством: iso 9001.

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

6061 Большой диаметр толстостенные алюминиевые кольца широко используются в различных промышленных секторах из-за их превосходной общей производительности и экономической эффективности .

Основные области применения:

Аэрокосмические вспомогательные структуры: Некритические конструктивные компоненты самолетов, кольца периферийного оборудования двигателя, оборудование аэрокосмического наземного опор .

Морская и оффшорная инженерия: Большое оборудование для палубы корабля, не нагрузки для оффшорных платформ, морских клапанов, трубных фланцев и т. Д.

Общее оборудование и оборудование: Большие насосные тела, корпуса компрессора, моторные крепления, фланцы, разъемы, несущие нагрузки и т. Д. .

Железнодорожный транспорт: Тело, соединяющее компоненты, некритические детали бодби, железнодорожное оборудование .

Автомобильная промышленность: Большие компоненты, грузовые колеса, части шасси и т. Д. ., для снижения веса .

Строительство и конструктивное проектирование: Большие разъемы фермы, декоративные структуры, компоненты моста .

Преимущества дизайна:

Хорошее соотношение силы к весу: Обеспечивает достаточную прочность для большинства структурных приложений при достижении легкого веса .

Отличная коррозионная стойкость: Хорошо работает в атмосферных и морских средах, особенно нечувствительны к SCC .

Превосходная сварка и механизм: Значительно снижает сложность и стоимость производства, облегчая последующую обработку и сборку .

Высокая прочность: Хорошая прочность при комнатной температуре, не склонная к хрупкому перелому .

Экономическая эффективность: Более низкие затраты на сырье и обработку по сравнению с сплавами с более высокой производительностью .

Размерная стабильность: T651/T652 STEMPERS Эффективно управлять обработкой обработки .

Ограничения дизайна:

Ограничения силы: Его сила не сопоставима с сплавами сверхвысокой силой, такими как серия 2xxx или 7xxx, что делает его непригодным для критических нагрузочных структур, требующих максимальной прочности .

Высокотемпературная производительность: Общее ограничение для алюминиевых сплавов; Долгосрочные рабочие температуры ограничены ниже 150 градусов .

Усталость сила: Более низкая сила усталости по сравнению с серией 7xxx, не подходящей для средней циклической нагрузки .

Экономические соображения и устойчивости:

Общая стоимость жизненного цикла: Более низкая начальная стоимость и хорошие характеристики технического обслуживания делают его экономически эффективным во многих приложениях .

Использование материалов: Процесс ковки помогает улучшить использование материала .

Экологическое дружелюбие: Алюминий является хорошо переработанным материалом, согласованным с принципами устойчивого развития; Легкий вес также способствует снижению потребления энергии .

горячая этикетка : 6061 Кольцо с сплавами с сплава больших диаметров, Китай 6061