6061 Stor aluminiumlegering dör

6061 Stor aluminiumlegering dör

6061 Stor aluminiumlegering die -förfalskning har ett brett utbud av applikationer inom flygindustrin, och deras unika egenskaper och fördelar gör dem till ett nyckelmaterial för att tillverka flyg- och rymdutrustning .

1. Materialöversikt och tillverkningsprocess

 

6061 large aluminum alloy die forgings represent a perfect combination of medium strength, excellent corrosion resistance, good weldability, and superior machinability, enabling the production of large-sized complex components through the die forging process. 6061 is a typical Al-Mg-Si series alloy, possessing good overall properties, widely used in structural components where ultra-high strength is not the primary requirement, but high demands are placed on Korrosionsbeständighet, svetsbarhet, bearbetbarhet och kostnadseffektivitet . Stora die-förlåtelser hänvisar vanligtvis till komponenter som väger tiotals till hundratals kilogram, med dimensioner upp till flera meter, komplexa former eller med hög enhetlig enhetlighet, tillämpade i allmänna maskiner, struktur, transport (e {{8 {8}) vehicles, non-primary load-bearing structures of ships), power plants, and other fields. Through large-scale die forging, the various advantages of 6061 alloy are fully exploited, while the dense grain structure and continuous grain flow formed during forging ensure the stability and reliability of large components in their service environment.

Primära legeringselement:

Magnesium (mg): 0.8-1.2% (förbättrar styrka, förbättrar korrosionsmotståndet)

Kisel (SI): 0.4-0.8% (bildar mg₂si förstärkningsfas med magnesium)

Koppar (Cu): 0.15-0.40% (förbättrar styrkan något, men kan minska korrosionsbeständighet)

Chromium (CR): 0.04-0.35% (hämmar omkristallisation, förbättrar seghet)

Basmaterial:

Aluminium (Al): balans

Kontrollerade föroreningar:

Järn (Fe): 0,70% max

Mangan (MN): 0,15% max

Titan (TI): 0,15% max

Zink (Zn): 0,25% max

Andra element: 0,05% max vardera, 0,15% max totalt

Tillverkningsprocess (för stora förföljelser): Produktionsprocessen för 6061 stora utfigurer betonar dimensionell noggrannhet, enhetlighet av mekaniska egenskaper och kostnadseffektivitet .

Råmaterialberedning och storstora göt:

Högkvalitativ 6061 i stor storlek eller stora sektions extruderade staplar väljs som smide billetter . ingot-produktion måste säkerställa enhetlig intern struktur, frånvaro av makroskopiska defekter och minimal segregering .}

Ingrots måste genomgå kemisk sammansättningsanalys och ultraljudsinspektion för att säkerställa metallurgisk kvalitet .

Multi-Pass Pre-Forging (upprörande och ritning):

Stora götter genomgår vanligtvis först multi-pass upprörande och drar förverkning för att bryta ner grova som gjutna strukturer, förfina korn, eliminera inre porositet och segregering och bilda en enhetlig, finkornig struktur med kontinuerligt kornflöde .}

Förfolgning utförs på stora hydrauliska eller oljepressar, med exakt kontroll av deformationstemperatur och mängd .

Skärande:

BILLETER skärs exakt enligt de förforgade dimensionerna och slutliga smidningskraven .

Uppvärmning:

Stora billetter upphettas enhetligt i stora smideugnar för att säkerställa grundlig värmepenetration . smidningstemperaturområdet för 6061 är relativt brett (vanligtvis 400-500 grad), men temperaturens enhetlighet måste fortfarande säkerställas för att undvika lokalt överhettning .}

Stor formning:

Ett eller flera exakta strejker/tryck appliceras på 10, 000- ton eller till och med tiotusentals ton stora hydrauliska pressar eller smidning av hammare . Die design är komplex, användning av cae-simuleringstekniker för att förutsäga metallflöde, säkerställa metallflödeslinjer som följer komplexet kontur av delen och uppnå nära net {{{.})

Stegvis smide: För extremt komplexa eller mycket stora delar kan smide genomföras i flera matriser och steg för att gradvis bilda den slutliga formen .

Trimning:

Efter smide avlägsnas den tunga blixten runt periferin av den stora smide .

Värmebehandling:

Lösningsvärmebehandling: Den stora smidningen upphettas i en exakt kontrollerad stor värmebehandlingsugn till cirka 530 grader ± 5 grader och hålls under tillräcklig tid för att tillåta legeringselement att helt upplösas i den fasta lösningen . på grund av 6061: s lägre kvickkänslighet, dess Quench -överföringstid är mindre stränga än 7075, men enhetliga kylning måste fortfarande vara försäkrade {{5})

Släckning: Snabb kylning från lösningstemperaturen . För stora förlåtelser används stora släcktankar vanligtvis för vattenkylning (rumstemperaturvatten), kompletterat med tvångscirkulation för att säkerställa enhetlig och snabb kylning, vilket uppnår optimal förstärkning .}

Åldrande behandling:

T6 -humör: Standard konstgjord åldrande behandling (ca . 160-175 examen för 6-18 timmar) för att uppnå maximal styrka och hårdhet . Detta är det mest använda humöret för stora 6061 förlåtelser .}}

Rätning och stressavlastning (vid behov):

Mekanisk rätning kan krävas efter släckning för att korrigera dimensioner och form .

För vissa högprecisionsdelar eller de som kräver omfattande efterföljande bearbetning, kan drag- eller kompressionsspänningslindring (E . G ., T651 Temper) utföras för att minska restspänningen och minimera bearbetningsförvrängning .

Efterbehandling och inspektion:

Deburring, Shot Peening (förbättrar trötthetsprestanda), dimensionell inspektion, ytkvalitetskontroller .

Slutligen utförs omfattande icke -förstörande testning (E . G ., ultraljud, penetrant) och mekaniska egenskapstester för att säkerställa att produkten följer relevanta standarder .}

 

 

2. Mekaniska egenskaper för 6061 stora förfalskningar

 

6061 Stora utbildningar i T6-temperamentet uppvisar god medelstyrka, utmärkt seghet och god trötthetsprestanda . Deras prestationsindikatorer krävs vanligtvis strikt av relevanta industriella standarder, med garanterade värden som skiljer sig för longitudinella (l), tvärs (lt) och kortrester (ST) riktningar .}}}}}}}}}}}}}}}}}}

 

Egendomstyp

T6 Typiskt värde

Testriktning

Standard

Ultimat draghållfasthet (UTS)

290-330 MPA

L/lt/st

ASTM B557

Utbytesstyrka (0,2% ys)

240-290 MPA

L/lt/st

ASTM B557

Töjning (2 tum)

10-18%

L/lt/st

ASTM B557

Brinell -hårdhet

95-105 HB

N/A

ASTM E10

Trötthetsstyrka (10⁷ cykler)

95-115 MPA

N/A

ASTM E466

Frakturthet K1C

25-35 MPA√m

N/A

ASTM E399

Skjuvhållfasthet

190-220 MPA

N/A

ASTM B769

Elastisk modul

68,9 GPA

N/A

ASTM E111

 

Egendomens enhetlighet och anisotropi:

Storleken och vikten av stora utfigurer gör intern mekanisk egendom enhetlighet till en utmaning . Men avancerade smidnings- och värmebehandlingsprocesser maximerar egendomens enhetlighet .

6061 -legering har relativt låg anisotropi och skapar ytterligare sin interna struktur, vilket resulterar i mindre egenskapsskillnader i olika riktningar, vilket är avgörande för tillförlitligheten hos stora strukturella komponenter .

 

 

3. Mikrostrukturella egenskaper

 

Mikrostrukturen på 6061 stora förfalskningar är den grundläggande garantin för deras goda totala prestanda .

Viktiga mikrostrukturella funktioner:

Förfinad, enhetlig och tät kornstruktur:

After upsetting and die forging with a large forging ratio, coarse as-cast grains are thoroughly broken down, forming fine, uniform, and dense recrystallized grains. This eliminates casting defects such as porosity, gas pockets, and segregation, significantly improving the material's ductility, toughness, and fatigue life.

Dispersoider som bildas av element såsom krom (CR) fäster effektivt korngränser, vilket hindrar överdriven korntillväxt under värmebehandling och upprätthållande av finkornstärkning .

Kontinuerligt kornflöde som är mycket överensstämmande med delform:

Detta är den mest betydelsefulla egenskapen och fördelen med stora förfalskningar . Eftersom metallen plastiskt flödar inom den stora formkaviteten, är dess korn långsträckta och bildar kontinuerliga fibrösa flödeslinjer som nära överensstämmer med delens komplexa externa och inre strukturer .

This grain flow alignment with the part's primary stress direction under actual operating conditions effectively transfers loads, significantly improving the part's fatigue performance and impact toughness in critical stress areas (e.g., large connection holes, corners, varying cross-sections). In large components, the control and continuity of grain flow are crucial for overall structural Integritet .

Enhetlig fördelning av förstärkningsfaser (fällningar):

Efter strikt kontrollerad lösningsvärmebehandling och åldrande fälls den primära förstärkningsfasen mg₂si enhetligt i aluminiummatrisen med optimal storlek, morfologi och avstånd .

Utfällningsbeteendet för att stärka faserna i 6061 -legering är relativt stabilt, mindre benägna att kontinuerlig korngränsutfällning som leder till SCC -känslighetsproblem, vilket gör det till ett tillförlitligt val för stora komponenter .

Hög metallurgisk renlighet och låg defektfrekvens:

Stora förfalskningar har en tät inre struktur, fri från gjutningsfel . Genom strikt kontroll av råvaruföroreningsinnehåll reduceras bildningen av skadliga järnrika eller kiselrika faser, vilket säkerställer materialets tuffhet, trötthetsliv och skada tolerans .}

 

 

4. Dimensionella specifikationer och toleranser

 

6061 Stora aluminiumlegering avslag används vanligtvis i applikationer med höga krav för dimensionell noggrannhet och geometriska toleranser, samtidigt som man överväger kostnadseffektivitet .

 

Parameter

Typisk storleksområde

Kommersiell smide tolerans

Precisionsbearbetningstolerans

Testmetod

Max kuvertdimension

1000 - 6000 mm

± 0,5% eller ± 2 mm

± 0.1 - ± 0,5 mm

CMM/LASER SCAN

Min väggtjocklek

10 - 200 mm

± 1,0 mm

± 0.3 - ± 0,8 mm

CMM/Tjockleksmätare

Viktintervall

50 - 5000 kg

±4%

N/A

Elektronisk skala

Ytråhet (smidd)

Ra 12.5 - 50 μm

N/A

Ra 3.2 - 12.5 μm

Profilometer

Flathet

N/A

0,5 mm/100 mm

0,15 mm/100 mm

Planhetsmätare/cmm

Perpendicleicularity

N/A

0,4 grad

0,15 grad

Vinkelmätare/cmm

 

Anpassningsförmåga:

Stora förföljelser är vanligtvis anpassade baserat på kund CAD -modeller och tekniska ritningar .

Tillverkarna måste ha starka design- och tillverkningsfunktioner, samt ultralagande smide och värmebehandlingsutrustning .

Fullständiga tjänster kan tillhandahållas, från råmaterialförforgning, dö smidning, värmebehandling, stressavlastning till grov/finishbearbetning .

 

 

5. Temperbeteckningar och värmebehandlingsalternativ

 

Värmebehandling för 6061 -legering är relativt enkel och fokuserar främst på T6 Temper .

 

Temperaturkod

Processbeskrivning

Typiska applikationer

Nyckelegenskaper

O

Helt glödgad, mjukad

Mellanliggande tillstånd före vidare bearbetning

Maximal duktilitet, lägsta styrka

T4

Lösningsvärmebehandlad, sedan naturligt åldrad

Måttlig styrka, god duktilitet

Vanligtvis ett tillfälligt humör eller för applikationer med låg styrka

T6

Lösningsvärmebehandlad, sedan konstgjord åldras

Allmänna strukturella komponenter med hög styrka

Högsta styrka, hög hårdhet, god korrosionsmotstånd, utmärkt svetsbarhet

T651

Lösningsvärmebehandlad, konstgjord åldrad, sträckt stressavlastad

För minskad restspänning och bearbetning av snedvridning

Hög styrka, låg restspänning

 

Temperal Selection Guidance:

T6 -humör: Detta är det mest använda humöret för stora 6061 -förfalskning, vilket ger den bästa kombinationen av styrka, korrosionsbeständighet och bearbetbarhet .

T651 temperament: För stora förlåtelser som kräver omfattande precisionsbearbetning kan du välja T651 -humör effektivt minska restspänningen, vilket minimerar bearbetningsförvrängning och förbättring av dimensionell stabilitet .

 

 

6. bearbetning och tillverkningsegenskaper

 

6061 Stora förföljelser har utmärkt bearbetbarhet och god svetsbarhet, vilket underlättar efterföljande tillverkning och anslutning .

 

Drift

Verktygsmaterial

Rekommenderade parametrar

Kommentarer

Vändning

Carbide, HSS

Vc =200-800 m/min, f =0.2-1.5 mm/rev

Stor bestånd av lager för grovning, precision för ytfinish

Fräsning

Carbide, HSS

Vc =250-1200 m/min, fz =0.1-0.8 mm

Stor 5- Axis/Gantry bearbetningscentra, tung skärning, multi-axlig kontroll

Borrning

Carbide, HSS

Vc =50-200 m/min, f =0.08-0.3 mm/rev

Djuphålsborrning, intern kylning, chip evakuering, strikt dimensionell kontroll

Tappning

Hss-e-pm

Vc =10-30 m/min

Korrekt smörjning, förhindrar att tråden rivs, knackar på stora hål

Svetsning

Mig/tig

God fusionssvetsbarhet, konventionella svetsmetoder som är tillämpliga

Lämplig för strukturell förening och reparation, medveten om svetsförvrängning

Ytbehandling

Anodiserande, konverteringsbeläggning, målning

Anodisering är lätt att färga, hårt, slitstödande, korrosionsbeständigt

Monar allmänt estetiska och skyddande behov allmänt

 

Tillverkningsvägledning:

Bearbetbarhet: 6061 i T6 Temper har utmärkt bearbetbarhet, lätt att producera delar med hög ytkvalitet och dimensionell noggrannhet . För stora komponenter kan stora foder och skärdjup användas för effektiv bearbetning .}

Restspänning: Stora förlåtelser kan ha restspänning efter släckning, vilket T651 -temperet effektivt kan lindra . Stegvis skärning kan användas under bearbetning för att minska distorsionen .

Svetbarhet: 6061 alloy has excellent weldability and can be conventionally fusion welded (e.g., MIG, TIG), which is a significant advantage for the assembly and repair of large structural components. Welded joint strength can reach 70-80% of the base metal, and post-weld heat treatment can be performed if higher strength is krävs .

 

 

7. Korrosionsmotstånd och skyddssystem

 

6061 Stor aluminiumlegering die forgings uppvisar utmärkt korrosionsbeständighet i olika naturliga miljöer och vissa frätande medier .

 

Korrosionstyp

T6 (typisk)

Skyddssystem

Atmosfärskorrosion

Excellent

Anodiserande, eller inget speciellt skydd behövs

Havsvattenkorrosion

Bra

Anodiserande, högpresterande beläggningar, galvanisk isolering

Stresskorrosionssprickor (SCC)

Mycket låg känslighet

Vanligtvis behövs inget speciellt skydd

Exfolieringskorrosion

Mycket låg känslighet

Vanligtvis behövs inget speciellt skydd

Intergranulär korrosion

Mycket låg känslighet

Värmebehandlingskontroll

 

Korrosionsskyddsstrategier:

Val av legering och temperament: 6061 legering har i sig utmärkt korrosionsbeständighet; Det finns vanligtvis inget behov av att oroa sig för SCC- eller exfolieringskorrosionsproblem i de flesta applikationsmiljöer .

Ytbehandling:

Anodiserande: Den vanligaste och effektiva skyddsmetoden, som bildar en tät oxidfilm på smidningsytan, förbättrar korrosion och slitstyrka . För stora komponenter är storleken på anodiserande tank och processkontroll avgörande .}}

Kemiska omvandlingsbeläggningar: Servera som bra primrar för färger eller lim, vilket ger ytterligare korrosionsskydd .

Högpresterande beläggningssystem: Multi-lagers högpresterande antikorrosionsbeläggningar kan appliceras i extremt frätande miljöer .

Galvanisk korrosionshantering: När i kontakt med inkompatibla metaller bör isoleringsåtgärder (E . G ., packningar, isoleringsbeläggningar, tätningsmedel) för att förhindra galvanisk korrosion, vilket är särskilt viktigt i stora komplexa strukturer .

 

 

8. Fysiska egenskaper för teknisk design

 

De fysikaliska egenskaperna för 6061 Stor aluminiumlegering avger är viktiga överväganden i allmän strukturell och mekanisk design .

 

Egendom

Värde

Designhänsyn

Densitet

2,70 g/cm³

Lättvikt

Smältområde

582-652 examen

Värmebehandling och svetsfönster

Termisk konduktivitet

167 W/m·K

Termisk hantering, värmeavledningsdesign

Elektrisk konduktivitet

43% IACS

Bra elektrisk konduktivitet

Hänsyn

896 j/kg · k

Beräkningar av termisk massa och värmekapacitet

Termisk expansion (CTE)

23.4 ×10⁻⁶/K

Dimensionella förändringar på grund av temperaturvariationer

Young's Modulus

68,9 GPA

Beräkningar av avböjning och styvhet

Poissons förhållande

0.33

Parameter för strukturanalys

Dämpningskapacitet

Låg

Vibration och bruskontroll

 

Designöverväganden:

Bra styrka-till-viktförhållande: Även om det inte är så högt som 7075, erbjuder 6061 stora förlåtelser fortfarande ett bra styrka-till-vikt-förhållande, lämpligt för applikationer som kräver viktminskning utan att behöva ultimat styrka .

Hög tillförlitlighet: Kombinationen av smidningsprocessen och 6061-legeringsegenskaper ger god trötthetsliv och påverkar seghet, vilket säkerställer långsiktig tillförlitlighet för stora komponenter i deras servicemiljö .

Integration av stora komplexa former: Stor gamning kan producera nästan nätformade komplexa geometrier, integrera flera funktioner, minska delräkningen och monteringskostnaderna .

Utmärkt svetsbarhet: En stor fördel i stora strukturella komponentapplikationer som underlättar installation och underhåll på plats .

Kostnadseffektivitet: Jämfört med högstyrka legeringar som 7075 har 6061 lägre råmaterial och totala tillverkningskostnader, vilket gör det mer ekonomiskt .

 

 

9. Quality Assurance & Testing

 

Kvalitetskontroll för 6061 stor aluminiumlegering die -förfalskning säkerställer produktöverensstämmelse med industriella standarder och kundkrav .

Standardtestförfaranden:

Råvarucertifiering:

Kemisk sammansättningsanalys för att säkerställa efterlevnad av ASTM, EN, etc .

Intern defektinspektion: Ultraljudstest för att säkerställa att göt och förforda ämnen är fria från makroskopiska defekter .

Smide processövervakning:

Realtidsövervakning och inspelning av nyckelparametrar såsom ugnstemperatur, smidningstemperatur och tryck .

In-Process/off-line inspektion av smide form och dimensioner .

Värmebehandlingsprocessövervakning:

Exakt kontroll och inspelning av ugnstemperaturens enhetlighet för stora värmebehandlingsugnar, släckt mediatemperatur och omrörningsintensitet och kylöverföringstid .

Inspelning och analys av värmebehandlingstemperatur/tidskurvor .

Kemisk sammansättningsanalys:

Återvändning av batchkemisk sammansättning av slutliga förfalskning .

Mekanisk egendomstestning:

Dragprovning: Prover tagna i LT-, LT- och ST -vägbeskrivningar från flera representativa platser, testade för UTS, YS, EL, vilket säkerställer att minimi garanterade värden uppfylls .

Hårdhetstestning: Multi-punktsmätningar för att utvärdera övergripande enhetlighet .

Konsekvenstestning: Charpy V-Notch Impact Test vid behov .

Icke -förstörande testning (NDT):

Ultraljudstestning (UT): Intern defektskontroll för kritiska bärande stora förlåtelser för att säkerställa ingen porositet, inneslutningar, delaminationer osv. .

Penetrant Testing (PT): Ytkontroll för att upptäcka ytbrytande defekter .

Mikrostrukturell analys:

Metallografisk undersökning för att utvärdera kornstorlek, kornflödeskontinuitet, omkristallisationens grad och utfällmorfologi och distribution .

Dimensionell och ytkvalitetskontroll:

Exakt 3D -dimensionell mätning med stora koordinatmätmaskiner (CMM) eller optiska mätinstrument .

Ytråhet, visuell defektinspektion .

Standarder och certifieringar:

Tillverkare har vanligtvis ISO 9001 Certifiering av kvalitetshanteringssystem .

Produkter uppfyller relevanta industriella standarder som ASTM B247 (aluminiumlegeringsförfyllningar), EN 15908 (aluminium- och aluminiumlegeringar - förfalskningar) .

EN 10204 Typ 3 . 1 Material Testrapporter kan tillhandahållas, och tredjeparts oberoende certifiering kan arrangeras efter kundbegäran.

 

 

10. Applications & Design överväganden

 

6061 Large aluminiumlegering av törna används allmänt i stora strukturer som kräver måttlig styrka men hög tillförlitlighet, korrosionsbeständighet och tillverkningskompetens, på grund av deras utmärkta totala egenskaper, god bearbetbarhet och svetsbarhet och kostnadseffektivitet .

Primära applikationsområden:

Allmänna maskiner och utrustning: Stora hydrauliska komponenthus, pumpkroppar, ventilkroppar, stora kontakter, ramstrukturkomponenter, tunga transportutrustningsdelar .

Transport:

Flottbransch: Icke-primär lastbärande strukturella komponenter för stora fartyg, däckbeslag, luckskyddsramar, offshore-plattformsstrukturkomponenter .

Järnvägstransport: Tåg kroppskontakter, spårstödstrukturer, plattformsutrustningskomponenter .

Lastbilar: Stora ramkomponenter, upphängningssystemkomponenter, bränsletankfästen, för viktminskning .

Konstruktionsteknik: Stora bridge strukturella komponenter, byggstångsförbindelser, krafttornkomponenter, utomhus skyltstödstrukturer .

Kraftverk: Vissa strukturella stöd, kylsystemkomponenter .

Designfördelar:

Bra styrka-till-viktförhållande: Uppnår måttlig viktminskning i stora strukturer och förbättrar effektiviteten .

Utmärkt korrosionsmotstånd: Presterar bra i utomhus och fuktiga miljöer och förlänger livslängden .

Utmärkt svetsbarhet: Underlättar montering på plats, modifiering och reparation av stora strukturella komponenter .

Bra bearbetbarhet: Lätt för efterföljande precisionsbearbetning, minska tillverkningskostnaderna .

Kostnadseffektivitet: Lägre råmaterial och totala tillverkningskostnader jämfört med höghållfast flyg- och rymdlegeringar .

Hög tillförlitlighet: Smidningsprocessen ger tät struktur och kontinuerliga flödeslinjer, vilket säkerställer den strukturella integriteten för stora komponenter .

Designbegränsningar:

Styrkabegränsning: Kan inte nå de ultrahöga styrka nivåerna i 7xxx-serien aluminiumlegeringar, inte lämpliga för ultimata högbelastade primära bärande strukturer .

Högtemperaturprestanda: Inte lämplig för långsiktiga driftsmiljöer över 150 grader .

Storleksbegränsningar: Smide dimensioner begränsas av tonnaget av smide utrustning .

Ekonomiska och hållbarhetsöverväganden:

Kostnadseffektivitet: Stora 6061 Forgings uppnår en bra balans mellan prestanda och kostnad, vilket erbjuder betydande ekonomiska fördelar i många industriella applikationer .

Materialanvändningseffektivitet: Die Forging är en effektiv formningsprocess nära nät, vilket hjälper till att minska materialavfall .

Miljövänlighet: Aluminiumlegeringar är mycket återvinningsbara, i linje med grön tillverkning och principer för cirkulär ekonomi .

Underhålls bekvämlighet: Bra svetsbarhet minskar komplexiteten och kostnaden för underhåll och reparation .

Populära Taggar: 6061 Large aluminiumlegering Die Forgings, China 6061 Stor aluminiumlegering Die Forgings Manufacturer, leverantörer, fabrik

Skicka förfrågan

(0/10)

clearall