7075 T6 aluminiumlegering

The 7075 T6 aluminum alloy forging ring is an ultra-high strength, heat-treatable aluminum-zinc-magnesium-copper alloy renowned for its exceptional strength-to-weight ratio, superior fatigue strength, and good machinability. Through a precise forging process, its internal microstructure is optimized, with grain flow aligned along the ring's geometry, making this material excel in Ansökningar som kräver extrem styrka och tillförlitlighet, såsom flyg-, försvar, högpresterande maskiner och högtrycksutrustning:

Primära legeringselement:

Zink (zn): 5.1-6.1% (primär förstärkningselement)

Magnesium (mg): 2.1-2.9% (Forms som förstärker faser med zink)

Copper (Cu): 1.2-2.0% (förbättrar styrka och hårdhet)

Chromium (CR): 0.18-0.28% (hämmar omkristallisation, förbättrar stresskorrosionsmotståndet)

Basmaterial:

Aluminium (Al): balans

Kontrollerade föroreningar:

Järn (Fe): mindre än eller lika med 0,50% max

Kisel (SI): mindre än eller lika med 0,40% max

Mangan (MN): mindre än eller lika med 0,30% max

Titan (TI): mindre än eller lika med 0,20% max

Andra element: mindre än eller lika med 0,05% vardera, mindre än eller lika med 0,15% totalt

Premium smidningsprocess:

Smältberedning:

Primär aluminium med hög renhet (99,7% minimum)

Exakt kontroll av legeringselement med ± 0,05% tolerans

Avancerad filtrering och avgasande behandlingar (e . g ., snif eller vakuum avgasning) Se till att smälta renlighet

Kornförfining (vanligtvis med Al-Ti-B Master Alloy)

Direct-Chill (DC) Semi-kontinuerlig gjutning för att producera högkvalitativa göt

Homogenisering:

460-480 examen för 12-24 timmar

Enhetlig temperaturkontroll: ± 5 grader

Långsamma kylningshastigheter säkerställer enhetlig fördelning av legeringselement och eliminerar makrosegregering

Billetförberedelser:

Götytkonditionering (skalning eller fräsning)

100% ultraljudsinspektion för att säkerställa intern felfrihet

Förvärmning: 380-420 examen, med exakt temperaturens enhetlighetskontroll

Smide sekvens (ringsmide):

Upprörande: smide götet i en skiva eller förformring på 380-420 examen

Piercing/stansning: Skapa ett centralt hål med mellanliggande matriser eller mandrel, och bildar gradvis ringformen

Ringrullning: Använd en ringrullmaskin för att axiellt och radiellt utöka ringen förform, ytterligare förädla kornstrukturen och kontrollera dimensioner

Die Forging Finish: Slutlig formning i Dies för att säkerställa geometrisk precision och ytfinish

Smidningstemperatur: 350-400 examen (exakt kontrollerad under omkristallisationstemperatur)

Smide tryck: Tusentals till tiotusentals ton, beroende på ringstorlek och komplexitet

Minsta reduktionsförhållande: 4: 1 till 6: 1, vilket säkerställer tät, enhetlig inre struktur, eliminering av gjutstruktur och bildning av optimerat kornflöde

Lösningsvärmebehandling:

465-480 examen för 1-4 timmar (beroende på ringväggtjocklek)

Temperaturens enhetlighet: ± 3 grader

Snabb överföring till släckningsmedium (<10 seconds)

Släckning:

Vattenkylning (rumstemperatur eller varmt vatten) eller polymerkylning

Kontrollerad kylningshastighet för att uppnå optimal styrka och seghet

Stressavlastning (för T651 Temper):

Kontrollerad sträckning (1-3% plastisk deformation) eller komprimering för att minska reststress

Konstgjord åldrande (T6 Temper):

120 grader i 24 timmar

Alla produktionssteg är föremål för sträng kvalitetskontroll, icke-förstörande testning och spårbarhetshantering .

Fastighetsfördelning:

Radiell vs . Tangentiella egenskaper: Forgade ringar uppvisar utmärkt anisotropi, med kornflödesfördelade tangentiellt (omkrets), vilket ger högre tangentiellt styrka och trötthetsresistens . radiella och axiella egenskaper kan vara något lägre.}}}

Väggtjocklekseffekt på egenskaper: Styrka kan något öka i tunnare väggsektioner .

Kärna till ythårdhetsvariation: Mindre än 5 HB .

Restspänning: T651 Tempery reducerar avsevärt restspänning genom stressavlastningsbehandling, vilket minimerar bearbetning av distorsion .

Trötthetsprestanda: Optimerat spannmålsflöde som bildas av smidningsprocessen förbättrar materialets trötthetsliv och motstånd mot trötthetssprickutbredning .

Viktiga mikrostrukturella funktioner:

Kornstruktur:

Fin, enhetlig blandad struktur av omkristalliserade korn och långsträckta icke-rekristalliserade korn anpassade tangentiellt

Kornflödet matchat starkt med ringens geometri, enhetligt distribuerat tangentiellt, maximerar materialprestanda

Al₁₈mg₃cr₂ -dispersoider som bildas av krom hämmar effektivt korntillväxt och omkristallisering

Astm kornstorlek 6-9 (45-16 μm)

Utfällningsfördelning:

η '(mgzn₂) och η (mgzn₂) faser: enhetligt spridda, vilket ger primär förstärkning

Kontinuerlig utfällning av mgzn₂ vid korngränser som kontrolleras för att minska stresskorrosionskänsligheten

Grova intermetalliska föreningar som bildas av mindre Fe, SI bryts effektivt ner och sprids

Texturutveckling:

Smidningsprocess skapar specifik struktur som är fördelaktigt för tangentiella egenskaper

Specialfunktioner:

Hög metallurgisk renhet, minimerar icke-metalliska inkluderingsfel

Strikt kontrollerad korngräns zinkutarmad zonbredd och kontinuerlig nederbörd är avgörande för SCC-motstånd

Standard tillgängliga formulär:

Smidda ringar: Ytter diameter 100 mm till 1500 mm, väggtjocklek 10mm till 300 mm

Anpassade dimensioner och geometrier tillgängliga enligt kundteckningar och krav

Olika bearbetningsförhållanden tillgängliga, E . G ., smidd AS-IS, grovbearbetad, finish bearbetad

Temperal Selection Guidance:

T6: När maximal styrka krävs och miljöförhållandena inte är allvarliga, eller för tjockväggiga ringar som inte är känsliga för SCC

T651: När hög styrka krävs och ringen kommer att genomgå betydande precisionsbearbetning för att minska distorsionen

T73/T7351: När ringen kommer att fungera i frätande miljöer och kräver extremt högt SCC -motstånd, på bekostnad av viss styrka

T6 -temperamentet för 7075 -legering har viss känslighet för SCC . För kritiska tillämpningar, överlagrade tempers som T73, T74 rekommenderas generellt . Sidningsprocessen hjälper till att minska SCC -risken genom att optimera spannmålsflödet .}

Tillverkningsvägledning:

Maskinbarhetsbetyg: 40% (1100 aluminium=100%), relativt svårt att bearbeta, särskilt i T6 -temperament på grund av hög hårdhet

Chipbildning: tenderar att bilda fina, trasiga chips, men värmekoncentration och kräver god chip -evakuering och kylning

Kylvätska: vattenlöslig skärvätska (10-15% koncentration), kylning av hög flödeshastighet; Oljebaserade skärvätskor kan också användas

Verktygsslitage: Högt, rekommendera PCD eller belagda karbidverktyg, regelbunden inspektion

Svetsbarhet: Mycket dålig, konventionell svetsning rekommenderas inte, begränsad till specialprocesser som friktion omrörning, med betydande styrkaförlust efter svetsning

Kallt arbete: Dålig formbarhet, inte lämplig för kallböjning, stämpel, etc. ., vanligtvis bildad i glödgat skick

Varmt arbete: Forgning måste utföras under strikt kontrollerad temperatur och töjningshastigheter

Ytbehandling: Kan anodiseras (svavelanodisering rekommenderas), men förbättrar inte SCC -känsligheten signifikant .

Ytskyddsalternativ:

Anodiserande:

Typ II (svavel): 10-25 μm tjocklek, förbättrar slitage och korrosionsmotstånd, kan färgas

Typ III (hård): 25-75 μm tjocklek, för applikationer med hög slitage

Konverteringsbeläggningar:

Kromatomvandlingsbeläggningar (MIL-DTL -5541): Utmärkt bas för färger eller lim, ger korrosionsskydd

Kromfria alternativ: Miljökompatibla

Målningssystem:

Epoxy Primer + Polyurethane Topcoat: Ger utmärkt långsiktigt skydd, särskilt för flyg- och militärapplikationer

Beklädnad:

I extrema frätande miljöer kan beklädnad med ren aluminium- eller korrosionsbeständiga legeringsskikt övervägas, men lägger till vikt och kostnad

Designöverväganden:

Driftstemperaturområde: -60 examen till +100 examen (styrka nedbryts avsevärt över detta)

Cryogenic Performance: Liten ökning i styrka vid låga temperaturer, seghet förblir bra, ingen spröd övergång

Magnetiska egenskaper: Icke-magnetisk

Återvinningsbarhet: Högt värde återvinningsbart material

Dimensionell stabilitet: Utmärkt i T651 Temper

Styrka-till-vikt-förhållande: Bland de högsta för aluminiumlegeringar, idealiska för flyg- och rymdmaterial

Standardtestförfaranden:

Kemisk sammansättning:

Optisk utsläppsspektroskopi

Inert gasfusion (väteinnehåll)

Verifiering av alla legeringselement och föroreningsinnehåll

Mekanisk testning:

Dragtestning (radiell, tangentiell, axiell)

Hårdhetstestning (Brinell, flera platser)

Fraktur Toughness Testing (K1C, per ASTM E399)

Trötthetstestning (efter behov, e . g ., roterande böjtrötthet, spricktillväxt)

Stresskorrosionsprickningstest (SCC, per ASTM G44, G47), särskilt för T6 Temper

Icke -förstörande testning:

Ultrasonic inspektion (100% volym, per AMS 2630 klass A1, AMS-std -2154, eller ASTM E2375 nivå 2)

Eddy-strömtestning (yt- och nära ytfel)

Penetrantinspektion (ytfel)

Radiografisk testning (interna makroskopiska defekter)

Mikrostrukturell analys:

Kornstorleksbestämning

Verifiering av kornflödesmönster

Utfällningsutvärdering (TEM/SEM)

Bedömning

Dimensionell inspektion:

CMM (koordinatmätmaskin) verifiering

Yttre diameter, inre diameter, väggtjocklek, höjd, planhet, koncentricitet osv. .

Standardcertifieringar:

Mill Test Report (EN 10204 3.1 eller 3.2)

Certifiering av kemisk analys

Mekaniska egenskaper certifiering

Värmebehandling/smide certifiering

Icke -resande testcertifiering

Överensstämmelse med AMS 4133 (Ring Forgings), AMS 4145, ASTM B247 (Forgings) och andra flyg- och rymdstandarder

AS9100 eller ISO 9001 certifiering av kvalitetshanteringssystem

Primärapplikationer:

Aerospace:

Motorhöljen, guide skovelringar

Flygplansturbinkomponenter

Landningsutrustning

Raket- och missilhöljesringar

Försvar:

Militärfordons tornringar

Gun Turret Bases

Högtrycksfartyg

Högpresterande maskiner:

Tunga maskiner som bärs

Höghastighets roterande komponenter

Precisionsinstrumentstrukturella delar

Industriell utrustning:

Olje- och gasborrningsutrustningskomponenter

Ventiler och flänsar

Designfördelar:

Extremt hög styrka-till-viktförhållande för lätt design

Smidningsprocess skapar optimerat spannmålsflöde och förbättrar trötthetsstyrkan och frakturens seghet

Bra bearbetbarhet (relativt andra stål med ultrahög styrka)

Låg restspänning i T651 Temper

Omagnetisk

Designbegränsningar:

T6 Temper har viss känslighet för stresskorrosionssprickor (SCC) och exfolieringskorrosion; För kritiska tillämpningar bör överdrivna tempers som T73 T74 övervägas

Mycket dålig svetbarhet, konventionell svetsning rekommenderas inte

Dålig kall formbarhet, vanligtvis bildad i glödgat skick

Dålig värmebeständighet, prestanda försämras snabbt vid förhöjda temperaturer

Relativt hög kostnad

Ekonomiska överväganden:

7075 T6 smidda ringar är högpresterande material, med högre initialkostnader

Komplexa smidnings-, värmebehandling och inspektionsprocesser bidrar till produktionskostnaderna

Trots de höga kostnaderna gör dess överlägsenhet den ersättningsbar i applikationer som kräver extrem prestanda och tillförlitlighet

Hållbarhetsaspekter:

7075 legering är ett återvinningsbart material som bidrar till resurscirkulariteten

Lätt design i flyg- och rymd hjälper till att minska bränsleförbrukningen och koldioxidutsläppen

Lång produktlivslängd och hög tillförlitlighet minskar ersättning och avfallsgenerering

Vägledning för materialval:

Välj 7075 T6 smidda ringar när maximal styrka och lättvikt krävs, och servicemiljön är icke-frätande, eller effektiva skyddsåtgärder finns på plats

Lämplig för ringformade strukturella komponenter utsatta för hög stress, trötthetsbelastningar och kräver hög tillförlitlighet

För applikationer som potentiellt utsätts för stresskorrosion eller exfolieringskorrosionsrisker, prioritera överlagda tempers på 7075 (E . G ., T73, T74) eller 7050 -legering

Populära Taggar: 7075 T6 Aluminiumlegering smidring, Kina 7075 T6 Aluminiumlegering smidande ringtillverkare, leverantörer, fabrik