7075 Faldini in lega di alluminio grande

7075 Faldini in lega di alluminio grande

7075 I fallimenti in lega di alluminio grande per applicazioni aerospaziali rappresentano un apice in ingegneria dei materiali, su misura per soddisfare le specifiche impegnative dell'industria aeronautica . Questi rinchiusi sono realizzati in una lega di alluminio 7075, una classifica di grado rinnovato per la sua eccezionale miscela di alta forza, buona resistenza al corrido e eccellente maturabilità {3}

1. Panoramica del materiale e processo di produzione

 

7075 I fallimenti in lega di alluminio di grandi dimensioni rappresentano la combinazione di pinnacle di materiali ad alte prestazioni e tecnologie di produzione avanzate . 7075 è una formazione di serie al-Zn-MG-Cu di massima ad altissima resistenza, la sua potenza di resistenza, la sua forza di resistenza di tensione eccezionale, la sua potenza di resistenza, la sua potenza di resistenza, la sua potenza di resistenza a determinati a causa della sua forza di tensione, a causa della sua resistenza alle dimensioni eccezionali. steels. Large die forgings typically refer to components weighing tens to hundreds of kilograms, with dimensions up to several meters, and complex shapes, widely used in aerospace, naval, rail transit, and other fields with extreme requirements for strength-to-weight ratio, reliability, and dimensional stability. Through the large-scale die forging process, the mechanical advantages of 7075 Leghe sono completamente sfruttate, mentre la struttura del grano denso e il flusso di grano continuo si sono formati durante la forgiatura assicurano l'integrità e l'affidabilità a lungo termine di componenti di grandi dimensioni in carichi estremi e ambienti difficili .

Elementi di lega primaria:

Zinco (zn): 5.1-6.1% (elemento di rafforzamento principale, forma la soluzione solida quaternaria alznmgcu e fasi di precipitato)

Magnesio (mg): 2.1-2.9% (si rafforza sinergicamente con zinco, forma la fase di rafforzamento di mgzn₂)

Copper (Cu): 1.2-2.0% (migliora la forza e la durezza, ma può ridurre la resistenza alla corrosione)

Chromium (Cr): 0.18-0.28% (perfeziona i cereali, inibisce la ricristallizzazione, migliora la resistenza alla corrosione dello stress)

Materiale di base:

Alluminio (AL): equilibrio

Impurità controllate:

Iron (Fe): 0,50% max

Silicio (SI): 0,40% max

Manganese (MN): 0,30% Max

Titanio (TI): 0,20% max

Altri elementi: 0,05% massimo ciascuno, 0,15% massimo totale

Processo di produzione (per grandi conflitti): La produzione di 7075 grandi affidamenti da dapi è un'ingegneria di sistemi estremamente complessa e precisa, ponendo richieste molto elevate su attrezzature, stampi, controllo dei processi e gestione della qualità . L'obiettivo è massimizzare il suo potenziale di forza massiccio ottimizzando la resistenza alla corrosione dello stress e la stabilità dimensionale .}}

Preparazione delle materie prime e lingotti di grandi dimensioni:

Sono selezionati i lingotti di grandi dimensioni di alta qualità 7075 come billette di forgiatura . la produzione di lingot richiede tecniche di fusione avanzate (come casting semi-continuo) per garantire una struttura interna uniforme, l'assenza di difetti macroscopici e la segregazione minima .}}

I lingotti devono essere sottoposti a rigorosa analisi della composizione chimica e ispezione ultrasonica per garantire la qualità metallurgica .

Multi-Pass sconvolgente e disegno:

I grandi lingotti in genere in genere subiscono sconvolgenti e disegnati pre-forganti per abbattere le strutture così grossolane, perfezionare i grani, eliminare la porosità interna e la segregazione e formare una struttura uniforme e a grana fine con flusso di grano continuo .

Il preforming viene eseguito su grandi presse idrauliche o petrolifere, con un controllo preciso della temperatura e della quantità di deformazione .

Taglio:

Le billette vengono tagliate con precisione in base alle dimensioni pre-forgiate e ai requisiti di forgiatura finale .

Riscaldamento:

Le fatture di grandi dimensioni sono uniformemente e lentamente riscaldate in grandi forni a forgiature avanzati per garantire una penetrazione completa del calore . L'uniformità della temperatura del forno deve essere eseguita con gli standard di Classe 1 AMS 2750E, evitando il surriscaldamento che potrebbe causare un limite di grano . il riscaldamento viene spesso eseguito sotto un'atmosfera controllata per ridurre l'ossidazione {{4}

Grande formazione di forgiatura:

Uno o più colpi/pressioni precisi sono applicati su 10, 000- ton o addirittura decine di migliaia di tonnellate di grandi pressioni idrauliche o martelli forgiati . Il design del dado è estremamente complesso, utilizzando le tecniche di simulazione CAE per prevedere precisamente le tecniche di simulazione per predire precisamente le tecniche di simulazione per prevedere il flusso di metallo precisamente, i campi di temperatura e i campi di stress, garante Shaping .

Forgiatura graduale: Per parti estremamente complesse o molto grandi, la forgiatura può essere condotta in più sedi e passaggi per formare gradualmente la forma finale .

Taglio:

Dopo la forgiatura, il flash pesante attorno alla periferia del grande forgiatura viene rimosso .

Trattamento termico:

Soluzione Trattamento termico: La grande forgiatura viene riscaldata in un forno di trattamento termico grande controllato con precisione a circa 475 gradi ± 5 gradi e mantenuta per un tempo sufficiente per consentire agli elementi in lega di dissolversi completamente nella soluzione solida . un'uniformità di temperatura estremamente elevata .

Spegnimento: Raffreddamento rapido dalla temperatura di soluzione . per grandi conflitti, i grandi serbatoi di spegnimento sono in genere utilizzati per la tempra dell'acqua (temperatura ambiente o acqua calda), integrata dalla circolazione forzata per garantire un raffreddamento uniforme e rapido, evitando lo stress eccessivo o la tempra incompleta .} tempestiva di temperatura di agitazione e sono critiche {2}

Trattamento dell'invecchiamento:

Temperatura T6: Trattamento di invecchiamento artificiale standard per ottenere la massima resistenza, ma è sensibile a SCC .

Temperamento T7351: Trattamento di invecchiamento artificiale a due stadi o multi-stage, che è una scelta di temperamento comune per i grandi fissaggi 7075 nell'aerospaziale, con l'obiettivo di migliorare la resistenza alla corrosione dello stress (SCC) mantenendo ad alta forza .

Grande trazione/compressione Stress Relief (e . g ., T7351):

Dopo il tempra, i grandi conflitti richiedono in genere un sollievo da stress usando grandi macchine a trazione o compressione per ridurre significativamente lo stress residuo di tempra, ridurre al minimo la distorsione della lavorazione e migliorare la stabilità dimensionale . Questo passaggio è particolarmente critico per i grandi componenti .

Finitura e ispezione:

Draboring, Shot Peening (migliora le prestazioni della fatica), ispezione dimensionale, controlli di qualità della superficie .

Infine, test completi non distruttivi (E . G ., vengono eseguiti test di proprietà ultrasonica, penetrante, elegante) e di proprietà meccanica per garantire che il prodotto soddisfi le più alte specifiche aerospaziali o pertinenti del settore .}}}

 

 

2. Proprietà meccaniche di 7075 grandi perforazioni

 

7075 I forti perforazioni di grandi dimensioni mostrano eccezionali proprietà meccaniche nei tempi T6 e T7351, rendendoli una scelta preferita per applicazioni ad alto livello, ad alto carico, di grandi dimensioni . i loro indicatori di prestazione sono generalmente rigorosamente richiesti da standard industriali aerospaziale o speciali, con valori garantiti distinti per longitudinali (l) (lt) e corto-trasversali) Istruzioni .

 

Tipo di proprietà

T6 Valore tipico

T7351 Valore tipico

Direzione del test

Standard

Ultimate Tensile Strength (UTS)

530-570 MPA

460-500 MPA

L/lt/st

ASTM B557

Resistenza alla snervamento (0,2% ys)

460-500 MPA

390-430 MPA

L/lt/st

ASTM B557

Allungamento (2 pollici)

7-11%

9-14%

L/lt/st

ASTM B557

Durezza di Brinell

155-170 hb

130-145 hb

N/A

ASTM E10

Forza a fatica (10⁷ cicli)

140-170 MPA

130-160 MPA

N/A

ASTM E466

Frattura Dolpen K1c

22-28 mpa√m

26-33 mpa√m

N/A

ASTM E399

Forza di taglio

300-330 MPA

270-300 MPA

N/A

ASTM B769

Modulo elastico

71 GPA

71 GPA

N/A

ASTM E111

 

Uniformità della proprietà e anisotropia:

Le dimensioni e il peso dei grandi perforazioni del dado rendono l'uniformità della proprietà meccanica interna una sfida ., tuttavia, i processi avanzati di forgiatura e trattamento termico massimizzano l'uniformità della proprietà .

Il controllo preciso del flusso del grano consente prestazioni ottimali nelle principali direzioni di caricamento e migliora le proprietà trasversali e transverse, riducendo l'anisotropia complessiva, specialmente nelle aree critiche .

 

 

3. caratteristiche microstrutturali

 

La microstruttura di 7075 grandi forgiati è la garanzia fondamentale della loro forza ultra-alta, alta tenacità, prestazioni elevate a fatica e tolleranza ai danni, con un impatto decisivo sulle proprietà macroscopiche .

Caratteristiche microstrutturali chiave:

Struttura raffinata, uniforme e densa:

Dopo aver sconvolto e morire forgiando con un grande rapporto di forgiatura, i grani grossolani sono completamente scomposti, formando grani ricristallizzati fine, uniforme e densa . questo elimina difetti di casting come porosità, tasche del gas e segregazione, migliorando significativamente la duttilità del materiale, la durezza e

Dispersoids formed by elements such as chromium (Cr) (e.g., Al₁₈Cr₂Mg₃) effectively pin grain boundaries, inhibiting excessive grain growth during heat treatment and maintaining fine-grain strengthening.

Flusso di grano continuo altamente conforme alla forma in parte:

Questa è la caratteristica più significativa e il vantaggio dei grandi conflitti da dapi . mentre il metallo scorre plasticamente all'interno della grande cavità del dado, i suoi grani sono allungati e formano linee di flusso fibrose continue che si sono attenuamente conformi alle complesse strutture esterne e interne della parte .

Questo allineamento del flusso di grano con la direzione di sollecitazione primaria della parte in condizioni operative effettive trasferisce efficacemente i carichi, migliorando significativamente le prestazioni a fatica della parte, la tenacità di impatto, la tenacità della frattura e la resistenza alla corrosione della corrosione da stress nelle aree di sollecitazione critica (E . G ., grandi buchi di connessione, anneers, vari vari) di flusso di grano sono cruciali per l'integrità strutturale complessiva .

Controllo preciso e distribuzione uniforme delle fasi di rafforzamento (precipitati):

Dopo il trattamento termico e l'invecchiamento della soluzione rigorosamente controllati, fasi di rafforzamento primario η 'o η (mgzn₂) precipitano uniformemente nella matrice di alluminio con dimensioni, morfologia e spaziatura ottimali .

Per i grandi conflitti 7075, il trattamento dell'invecchiamento (E . g ., il temperamento T7351) mira a migliorare significativamente la resistenza alla corrosione dello stress (SCC) della resistenza di grani di grandi dimensioni per essere invariati a due stadi o di disontare in modo più distribuito, per le dimensioni di gravi e per il controllo del grano per essere disontato per essere in fase di disonamento, per essere in difficoltà a disontare e controllare i grani di disonamento e di discongrire Coarser . Questo è particolarmente importante per la sensibilità SCC all'interno di sezioni spesse di componenti di grandi dimensioni .

Alta pulizia metallurgica e bassa velocità di difetto:

I forgiamenti di grandi dimensioni hanno una densa struttura interna, libera da difetti di fusione . attraverso un forte controllo del contenuto di impurità della materia prima, la formazione di fasi dannose ricche di ferro o ricche di silicio è ridotta, garantendo così la durezza del materiale, la vita a fatica e la tolleranza ai danni .} perdici aerospaziali tipici di tipi di tipi di tipi di tipici di non-metic. Ispezione ultrasonica per qualità interna .

 

 

4. Specifiche dimensionali e tolleranze

 

7075 I conflitti in lega di alluminio di grandi dimensioni sono in genere utilizzati in applicazioni con requisiti rigorosi per l'accuratezza dimensionale e tolleranze geometriche e possono ottenere una produzione complessa e quasi netta .

 

Parametro

Gamma di dimensioni tipica

Tolleranza di forgiatura aerospaziale (e . g ., AMS 2770)

Tolleranza alla lavorazione di precisione

Metodo di prova

Dimensione della busta massima

1000 - 6000 mm

± 0,5% o ± 2 mm

± 0.05 - ± 0,3 mm

Scansione CMM/laser

Spessore murale min

10 - 200 mm

± 1,0 mm

± 0.2 - ± 0,5 mm

Calibro CMM/spessore

Intervallo di peso

50 - 5000 kg

±3%

N/A

Scala elettronica

Rugosità superficiale (forgiato)

Ra 12.5 - 50 μm

N/A

Ra 1.6 - 6.3 μm

Profilometro

Planarità

N/A

0,5 mm/100 mm

0,1 mm/100 mm

Ga indice di planarità/CMM

Perpendicolarità

N/A

0,3 gradi

0,1 gradi

Calibro angolare/cm

 

Capacità di personalizzazione:

I forgiati di grandi dimensioni sono in genere altamente personalizzati, prodotti basati su modelli CAD complessi e disegni ingegneristici forniti dai clienti .

I produttori devono possedere forti capacità di progettazione e produzione, nonché attrezzature ultra-grandi di forgiatura e trattamento termico .

I servizi completi possono essere forniti, da materie prime pre-forcing, forgiatura, trattamento termico, sollievo da stress alla lavorazione ruvida/finita .

 

 

5. Designazioni di temperamenti e opzioni di trattamento termico

 

Le proprietà della lega 7075 sono fortemente dipendenti dal trattamento termico, in particolare il trattamento dell'invecchiamento . per i grandi pernati, l'uniformità e la profondità del trattamento termico sono sfide chiave {{2}

 

Codice temperamento

Descrizione del processo

Applicazioni tipiche

Caratteristiche chiave

O

Completamente ricotto, ammorbidito

Stato intermedio prima di ulteriori elaborazioni

Massima duttilità, minima resistenza

T6

Soluzione Calore Trattato, quindi invecchiato artificialmente

Requisito di resistenza massima, ma SCC sensibile

La massima resistenza, alta durezza

T73

Soluzione calore trattata, quindi sovraccarica

Resistenza alla corrosione ad alto stress, resistenza leggermente inferiore

Elevata resistenza SCC, buona tenacia

T7351

Soluzione Calore trattato, invecchiato artificialmente, stressato alle spalle

Aerospaziale, elevata resistenza SCC, stabilità ad alta dimensione

Alta resistenza, resistenza SCC ottimale, stress residuo minimo

T7352

SOLUZIONE TRATTATO CALORE CHE TRATTATO, ALL'ATTAGLIO ARTICIAMENTE, CONPRIZIONE CHE STREZZA

Simile a T7351, ma per forme specifiche

Alta resistenza, resistenza SCC ottimale, stress residuo minimo

T7651

SOLUZIONE TRATTATO CALORE, ARTICIAMENTE AGGIORNATO, RESISTRAZIONE DI ESFOLIAZIONE STRESCITA ALL'ESFOLIAZIONE ESFOLIAZIONE MEGLIO

Aree di rischio di corrosione di esfoliazione, resistenza SCC moderata, alta resistenza

Buona resistenza all'esfoliazione, alta resistenza

 

Guida alla selezione dei temperamenti:

Temperatura T6: Per i forgiamenti di grandi dimensioni, il temperamento T6 viene utilizzato raramente a meno che l'ambiente non sia confermato per essere privo di rischi di rottura della corrosione da stress .

Temperamento T7351: Questa è la scelta preferita per i grandi rinforzi 7075 nei settori industriali aerospaziale e ad alta affidabilità . fornisce un'eccellente resistenza alla corrosione da stress e stabilità dimensionale mantenendo ad alta forza . Questa combinazione di proprietà è particolarmente cruciale per le componenti spesse .

 

 

6. caratteristiche di lavorazione e fabbricazione

 

La lavorazione di 7075 forgiature di grandi dimensioni richiede in genere apparecchiature ad alta rigidità e processi ottimizzati .

 

Operazione

Materiale dell'utensile

Parametri consigliati

Commenti

Rotazione

Strumenti di carburo, PCD

Vc =150-600 m/min, f =0.2-1.5 mm/rev

Grande rimozione di scorte per laalpandatura, precisione per finitura superficiale

Fresatura

Strumenti di carburo, PCD

Vc =200-1000 m/min, fz =0.1-0.8 mm

Grande 5- Centri di lavorazione dell'asse/Gantry, taglio pesante, controllo multi-asse

Perforazione

In carburo, HSS rivestito

Vc =40-150 m/min, f =0.08-0.3 mm/rev

Drilling a foro profondo, raffreddamento interno, evacuazione del chip, controllo dimensionale rigoroso

Toccando

HSS-E-PM

Vc =8-25 m/min

Lubrificazione corretta, impedisce la lacerazione del filo, toccando grandi fori

Saldatura

Non consigliato (saldatura fusion)

I grandi componenti 7075 hanno una cattiva saldabilità, soggetta a crack e perdita di resistenza

Connessioni bullonate raccomandate o saldatura a agitazione di attrito (FSW) per casi specifici

Trattamento residuo di stress

Trattamento post-calco

Impedisce la distorsione della lavorazione, garantisce la stabilità dimensionale in gran parte

Processo critico in aerospaziale

 

Guida di fabbricazione:

Machinabilità: 7075 In T6/T7351 Tempers ha un'elevata durezza e una buona machinabilità, ma per i componenti di grandi dimensioni, con grandi indennità di lavorazione, sono necessarie macchine utensili ad alta potenza e ad alta rigidità .

Stress residuo: Large forgings have high residual stress after quenching. The T7351 temper (including tensile stress relief) can effectively control machining distortion. In precision machining of large components, a multi-stage machining strategy, including roughing-stress relief-finishing, should be employed to minimize distortion.

Saldabilità: La saldabilità di fusione convenzionale della lega 7075 è molto scarsa, altamente inclini a cracking a caldo e grave perdita di resistenza articolare . per grandi applicazioni di connessione, le connessioni bullonate ad alta resistenza sono in genere utilizzate o la saldatura a stato solido (come la saldatura a muoversi di attrito FSW) possono essere considerati per la saldatura a padella) possono essere considerati in termini di saldatura a muoversi di attrito FSW).

 

 

7. Sistemi di resistenza e protezione della corrosione

 

La resistenza alla corrosione di 7075 forgiature in lega di alluminio di grandi dimensioni è una considerazione fondamentale per il loro servizio a lungo termine, specialmente in ambienti complessi come le condizioni marine o umide .

 

Tipo di corrosione

T6 (tipico)

T7351 (tipico)

Sistema di protezione

Corrosione atmosferica

Bene

Eccellente

Anodizzante o nessuna protezione speciale necessaria

Corrosione dell'acqua di mare

Moderare

Bene

Rivestimenti anodizzanti, ad alte prestazioni, isolamento galvanico

Stress corrosion cracking (SCC)

Altamente sensibile

Sensibilità molto bassa

Seleziona temperamento T7351 o protezione catodica

Corrosione di esfoliazione

Moderatamente sensibile

Sensibilità molto bassa (T7651 meglio)

Seleziona temperamento T7351/T7651, rivestimento superficiale

Corrosione intergranulare

Moderatamente sensibile

Sensibilità molto bassa

Controllo del trattamento termico

 

Strategie di protezione della corrosione:

Selezione in lega e temperamento: Per grandi conflitti 7075, in particolare quelli usati in ambienti impegnativi come le navi aerospaziali e navali, il temperamento T7351 è obbligatorio per massimizzare la resistenza allo stress di rottura della corrosione e corrosione di esfoliazione .

Trattamento superficiale:

Anodizzante: Il metodo di protezione più comune ed efficace, che forma un film di ossido denso sulla superficie di forgiatura, migliorando la corrosione e la resistenza all'usura . per i componenti di grandi dimensioni, le dimensioni del serbatoio anodizzante e il controllo del processo sono cruciali .

Rivestimenti di conversione chimica: Servire come buoni primer per vernici o adesivi, fornendo ulteriore protezione della corrosione .

Sistemi di rivestimento ad alte prestazioni: I rivestimenti anti-corrosione ad alte prestazioni multi-strato possono essere applicati in ambienti estremamente corrosivi .

Gestione della corrosione galvanica: Quando in contatto con metalli incompatibili, devono essere prese le rigide misure di isolamento (e . g ., guarnizioni, rivestimenti isolanti, sigillanti) per prevenire la corrosione galvanica, che è particolarmente importante in grandi strutture complesse .}

 

 

8. Proprietà fisiche per la progettazione ingegneristica

 

Le proprietà fisiche di 7075 forgiature in lega di alluminio di grandi dimensioni sono dati di input chiave nella progettazione di aeromobili, navi e macchinari pesanti .

 

Proprietà

Valore

Considerazione del design

Densità

2,81 g/cm³

Design leggero

Gamma di fusione

477-635 grado

Finestra di trattamento termico e saldatura

Conducibilità termica

130 W/m·K

Gestione termica, progettazione di dissipazione del calore

Conducibilità elettrica

33% IACS

Conducibilità elettrica moderata

Calore specifico

960 J/kg · k

Calcoli di massa termica e capacità termica

Espansione termica (CTE)

23.6 ×10⁻⁶/K

Cambiamenti dimensionali dovuti a variazioni di temperatura

Il modulo di Young

71 GPA

Calcoli di deflessione e rigidità

Il rapporto di Poisson

0.33

Parametro di analisi strutturale

Capacità di smorzamento

Basso

Vibrazione e controllo del rumore

 

Considerazioni di progettazione:

Rapporto di forza-peso finale: 7075 I grandi conflitti forniscono un eccellente rapporto resistenza-peso nelle strutture di grandi dimensioni, ideale per raggiungere la riduzione del peso e aumentare il carico utile .

Elevata affidabilità e tolleranza al danno: La combinazione del processo di forgiatura e le caratteristiche ad alta resistenza della lega 7075 garantisce l'affidabilità a lungo termine e la tolleranza ai danni dei grandi componenti sotto carichi gravi, particolarmente adatti per strutture critiche con carico .

Integrazione di grandi forme complesse: La forgiatura di grandi dimensioni può produrre geometrie complesse a forma di rete vicina, integrando più funzioni, riducendo il conteggio delle parti e i costi di assemblaggio . Questo è cruciale per grandi componenti strutturali integrali come i telai principali degli aerei e le travi del mazzo di navi .

Eccellenti prestazioni di fatica: La resistenza alla fatica superiore lo rende adatto a grandi componenti sottoposti a carichi ciclici, come i raccordi delle ali di aeromobili .

Gestione del cracking della corrosione da stress: Selezionare il carattere di invecchiamento appropriato (T7351) è fondamentale per superare la sua intrinseca sensibilità SCC e garantire la sicurezza a lungo termine dei grandi componenti .

Controllo residuo di stress: Controllare lo stress residuo in grandi conflitti è un obiettivo chiave nella progettazione e nell'elaborazione, che influenza la stabilità dimensionale e la deformazione della lavorazione .

 

 

9. Assicurazione e test di qualità

 

Il controllo di qualità per il 7075 i forgiamenti in lega di alluminio di grandi dimensioni è estremamente rigoroso e complesso e deve rispettare il più alto livello di standard aerospaziali e industriali .

Procedure di test standard:

Tracciabilità del ciclo di vita completo: Tutti i dati di produzione e test devono essere completamente registrati e rintracciabili dall'ingot alla consegna finale, garantendo il controllo di qualità in ogni fase .

Certificazione delle materie prime:

Analisi della composizione chimica (spettrometro di emissione ottica, ICP) per garantire la conformità con AMS, ASTM, ecc. ., in particolare per il controllo di segregazione in grandi lingotti .

Ispezione dei difetti interni: test ad ultrasuoni su larga scala al 100% (UT) per garantire che i lingotti e gli spazi vuoti pre-forgiati siano liberi da difetti macroscopici .

Monitoraggio del processo di forgiatura:

Monitoraggio e registrazione in tempo reale di parametri chiave come temperatura del forno, temperatura di forgiatura, pressione, quantità di deformazione, velocità di deformazione e temperatura della matrice per garantire la stabilità e la ripetibilità del processo di forgiatura .

Ispezione in-process/off-line di forma e dimensioni forgianti .

Monitoraggio del processo del trattamento termico:

Controllo preciso e registrazione dell'uniformità della temperatura del forno per fornaci di trattamento termico di grandi dimensioni (rispettando la classe 1 AMS 2750E), la temperatura dei media di spegnimento e l'intensità dell'agitazione e il tempo di trasferimento di spegnimento .

Registrazione e analisi continua della temperatura/Curve temporali del trattamento termico .

Analisi della composizione chimica:

Revificazione della composizione chimica batch dei forgiamenti finali, insieme ai controlli spot in aree critiche .

Test della proprietà meccanica:

Testi di trazione: I campioni prelevati nelle direzioni L, LT e ST da più posizioni rappresentative, rigorosamente testate per UTS, YS, EL secondo gli standard, garantendo che i valori minimi garantiti siano soddisfatti . La rappresentatività delle posizioni di campionamento è particolarmente importante per i grandi componenti .}}

Test di durezza: Misurazioni multi-punto per valutare l'uniformità complessiva .

Test di impatto: Test di impatto V-NOTCH Charpy se richiesto .

Test della tenacità della frattura: Test K1C o JIC per componenti critici per garantire che i requisiti di tolleranza ai danni siano soddisfatti .

Test di cracking corrosione da stress (SCC):

Tutti i grandi forgiati 7075 (specialmente nel temperamento T7351) sono obbligatori soggetti a SCC Sensity Testing (E . G ., c-ring, ASTM G38/G39) per garantire che nessun SCC si verifichi a livelli di stress specificati .}

Test non distruttivi (NDT):

Test ad ultrasuoni (UT): Ispezione del difetto interno al 100% per tutti i forgiamenti di grandi dimensioni critici (secondo lo standard AMS 2154, la classe AA o il livello di classe A) per garantire alcuna porosità, inclusioni, delaminazioni, crepe, ecc. .

Test penetranti (PT): Ispezione superficiale 100% (secondo lo standard AMS 2644) per rilevare difetti di rottura della superficie .

Eddy Current Test (ET): Rileva difetti superficiali e vicino alla superficie, nonché uniformità materiale .

Test radiografici (RT): Ispezione a raggi X o a raggi gamma per alcune aree specifiche per valutare la densità interna .

Analisi microstrutturale:

Esame metallografico per valutare la dimensione del grano, la continuità del flusso di grano, il grado di ricristallizzazione, la morfologia e la distribuzione precipitate, in particolare le caratteristiche dei precipitati del confine del grano, garantendo la conformità con i requisiti di resistenza e resistenza SCC ad alta resistenza e SCC .

Ispezione dimensionale e di qualità della superficie:

Misurazione dimensionale 3D precisa mediante grandi macchine di misurazione delle coordinate (CMM) o scansione laser, garantendo un'accuratezza dimensionale e tolleranze geometriche di forme complesse .

Rugosità superficiale, ispezione del difetto visivo .

Standard e certificazioni:

I produttori devono essere ISO 9001, AS9100 (Aerospace Quality Management System) certificato .

I prodotti devono essere conformi a rigorosi standard aerospaziali e industriali come AMS (specifiche del materiale aerospaziale), ASTM B247 (Falding in lega di alluminio), MIL (Specifiche militari) {{1}

EN 10204 Tipo 3 . 1 o 3.2 È possibile fornire rapporti di test materiali e la certificazione indipendente di terze parti può essere organizzata su richiesta del cliente.

 

 

10. Considerazioni su applicazioni e design

 

7075 I conflitti in lega di alluminio di grandi dimensioni sono il materiale preferito per i componenti strutturali critici in aerospaziale, vasi navali, transito ferroviario e industrie nucleari a causa del loro eccezionale rapporto resistenza-peso, elevata affidabilità, tolleranza ai danni e eccellenti prestazioni di fatica .}}}}}

Aree di applicazione primarie:

Aerospaziale: Componenti strutturali di aeromobili a carico primario (E . g ., ala ala, telai di fusoliera di grandi dimensioni, montanti di carrello di atterraggio principale, piloni del motore, cornici delle porte, raccordi di connessione ad alto carico), elicotteri mozzi rotori principali, casi di trasmissione .

Industria navale: Componenti strutturali dello scafo principale per navi ad alte prestazioni, basi mastici, grandi connettori, componenti strutturali del sistema di armi a nava

Transito ferroviario: Connettori del corpo del treno ad alta velocità, componenti del carrello critico, strutture di supporto del pantografo, per riduzione del peso e aumento dei margini di sicurezza .

Industria nucleare: Supporti strutturali interni per strutture nucleari, componenti del sistema di raffreddamento, ecc. ., che richiedono affidabilità estremamente elevata e stabilità a lungo termine dei materiali .

Macchinari e attrezzature pesanti: Boom di gru grandi, componenti di collegamento critico per escavatori, flange di vasi ad alta pressione .

Vantaggi del design:

Rapporto di forza-peso finale: Ottiene una significativa riduzione del peso nelle strutture di grandi dimensioni, migliorando le prestazioni delle apparecchiature e l'efficienza energetica .

Elevata affidabilità e tolleranza al danno: La combinazione del processo di forgiatura e le caratteristiche della lega 7075 forniscono un'eccellente vita a fatica, resistenza alla frattura e resistenza alla corrosione dello stress, garantendo un servizio sicuro a lungo termine di grandi componenti in carichi estremi e ambienti complessi .

Integrazione di grandi forme complesse: La forgiatura di grandi dimensioni può produrre geometrie complesse a forma di rete vicina, integrando più funzioni, riducendo il conteggio delle parti e i costi di assemblaggio, il che è un vantaggio significativo per i grandi componenti strutturali integrali .

Eccellenti prestazioni di fatica: Cruciale in grandi strutture sottoposte a carichi ciclici ripetuti .

Limitazioni di progettazione:

Costo elevato: Costo delle materie prime, costi di sviluppo del dado, investimento delle attrezzature e costi di lavorazione di precisione sono tutti estremamente elevati, limitando la sua applicazione nelle industrie generali .

Ciclo di produzione lungo: La progettazione e la produzione di matrici per forgiamenti complessi di grandi dimensioni, nonché cicli di forgiatura e trattamento termico multi-pass, sono lunghi, che richiedono una pianificazione della produzione precisa .

Limitazioni delle dimensioni: Le dimensioni della forgiatura sono limitate dall'apparecchiatura di forgiatura esistente (decine di migliaia di tonnellate) .

Scarsa saldabilità: I metodi di saldatura della fusione tradizionali non sono generalmente utilizzati per 7075 strutture di carico di grandi dimensioni .

Prestazioni ad alta temperatura: Non adatto per ambienti operativi a lungo termine sopra 120 gradi .

Considerazioni economiche e sostenibilità:

Applicazioni di alto valore: I grandi affidamenti 7075 sono utilizzati principalmente in campi strategici con richieste estremamente elevate di prestazioni, affidabilità e sicurezza, in cui il loro costo elevato è compensato dai significativi miglioramenti delle prestazioni e dai margini di sicurezza che forniscono .

Efficienza di utilizzo del materiale: La tecnologia di forgiatura e la lavorazione di precisione della formazione vicina avanzata massimizzano la riduzione dei rifiuti dei materiali, sebbene per grandi parti, l'indennità di lavorazione può essere comunque sostanziale .

Cordialità ambientale: Le leghe di alluminio sono altamente riciclabili, allineate con i principi di produzione e economia circolare verde .

Sicurezza migliorata: Le prestazioni superiori dei forgiamenti migliorano direttamente la sicurezza di aeromobili, navi e altre attrezzature, che è la più alta manifestazione del loro valore .

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