6061 piastra di forgiatura in alluminio ultra spesso

6061 La lega di alluminio ha un'elevata resistenza alla trazione e resistenza alla snervamento, nonché una buona allungamento in pausa, esibendo eccellenti proprietà meccaniche complete . bassa densità, con buone proprietà leggero . ha una buona plasticità e resistenza, facile da processo e forma .} nessuna tendenza a crepettatura di stress, eccellente welicabilità {{{4}

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1. composizione materiale e processo di produzione

6061 aluminum alloy (ASTM B209, AMS 4025) is a heat-treatable Al-Mg-Si alloy engineered for versatility and excellent mechanical properties. Ultra-thick forged plate variants (>150 mm) offrire un'eccezionale integrità strutturale attraverso la produzione specializzata:

Chimica in lega:

Magnesio (mg): 0.8-1.2% (precipitazione mg₂si)

Silicon (Si): 0.4-0.8% (Mg₂si Formation)

Copper (Cu): 0.15-0.40% (rafforzamento)

Chromium (Cr): 0.04-0.35% (resistenza alla corrosione)

Materiale di base:

Alluminio (AL): maggiore o uguale al 97,5% (saldo)

Impurità controllate:

Iron (Fe): meno o uguale allo 0,7% max

Zinco (zn): meno o uguale allo 0,25% max

Titanio (TI): meno o uguale allo 0,15% max

MANGANESE (MN): meno o uguale allo 0,15% max

Processo di forgiatura ultra-spessore avanzato:

Casting Ingot: premium a doppio degene 7000-12000 kg lingots

Ispezione pre-omogeneizzazione: test ad ultrasuoni al livello A

Omogeneizzazione: 580-590 grado per 24-36 ore (temperatura core controllata)

Scaling: lavorazione della superficie per rimuovere la zona di segregazione

Preriscaldamento: riscaldamento in scena in gradi 450-470 con uniformità ± 5 gradi

Forgiatura aperta:

Deformazione multidirezionale

10, 000-15, 000 tonnellata idraulica

Rapporto di deformazione 3: 1 minimo

Ricottura intermedia: 410 gradi per 6-8 ore quando richiesto

Soluzione Trattamento termico: 530-550 grado per 2-5 ore (spessore dipendente)

Tempra di precisione: estinzione polimerica con velocità di raffreddamento controllata 45-90 grado /min

Raddrizzamento: pressa idraulica con carico distribuito

Invecchiamento artificiale: temperamento T6 o T651 a 170-190 grado per 8-12 ore

Documentazione di qualità completa con tracciabilità da fusione a prodotto .

2. Proprietà meccaniche della piastra forgiata ultra-spessoDescrizione dei prodotti

Proprietà	Minimo	Tipico	Standard di prova	Significato per sezioni ultra-spesse
Ultimata resistenza alla trazione	290 MPA	310-330 MPA	ASTM B557	Mantenuto attraverso l'intera sezione trasversale
Resistenza alla snervamento (0,2% offset)	240 MPA	260-280 MPA	ASTM B557	Meno del 10% di variazione nucleo alla superficie
Allungamento (2 pollici)	8%	10-14%	ASTM B557	Critico per la duttilità a sezione spessa
Forza di taglio	170 MPA	180-210 MPA	ASTM B769	Parametro di progettazione articolare per connessioni bullonate
Resistenza al cuscinetto (e/d =2.0)	430 MPA	450-480 MPA	ASTM E238	Prestazioni del buco del fissaggio
Forza a fatica (10⁷)	95 MPA	100-120 MPA	ASTM E466	Resistenza di carico ciclico a lungo termine
Durezza (Brinell)	95 hb	95-105 hb	ASTM E10	Meno o uguale alla variazione del 5% attraverso lo spessore
Frattura Strumenti (K₁C)	29 MPA√m	32-37 mpa√m	ASTM E399	Critico per la tolleranza al danno
Riduzione della frequenza trasversale	6% min	8-12%	ASTM E8	Duttilità della direzione z

Direzionalità (rapporti tipici):

L vs . lt: meno o uguale a 1,05: 1 rapporto di resistenza alla trazione

L vs . st: meno o uguale a 1,10: 1 rapporto di resistenza alla trazione

Core vs . superficie: meno o uguale a 1,08: 1 rapporto di resistenza a snervamento

3. controllo della microstruttura ultra-spessoDescrizione dei prodotti

Elaborazione specifica dello spessore:

Distribuzione della deformazione:

Compressione della fucina multi-assiale

Riduzione minima del 25% nel passaggio finale

Controllo della temperatura costante attraverso la sezione

Gestione delle tariffe di spegnimento:

Concentrazione del polimero: 12-18%

Velocità dell'agitazione: 2.5-3.5 m/s

Controllo del aumento della temperatura:<15°C max

Mitigazione del gradiente termico:

Holds isotermica a temperature critiche

Monitoraggio della temperatura del core durante l'elaborazione

Velocità di raffreddamento controllata: 60-80 gradi /min superficie, 40-55 gradi /min core

Caratteristiche microstrutturali:

Grana dimensione: ASTM 4-6 (40-70 μm)

Recrystallization: >Struttura ricristallizzata dell'85%

Distribuzione precipitata:

Mg₂si primario: 0.5-2 μm

"Needles: 4-8 nm di diametro

Q-Fase e B'-fase controllate

Densità dispersoide: 1-3 × 10⁶/mm²

Texture: cubo modificato con anisotropia ridotta

Valutazione dell'inclusione: meno o uguale a 0,5 per ASTM E45

Variazione della dimensione della grana massima: 2 numeri ASTM attraverso lo spessore

4. Specifiche dimensionali e tolleranze

Parametro	Gamma standard	Tolleranza di precisione	Tolleranza commerciale
Spessore	150-500 mm	± 3 mm	± 5 mm
Larghezza	1000-3500 mm	± 5 mm	± 8 mm
Lunghezza	2000-12000 mm	+15/-0 mm	+25/-0 mm
Planarità	N/A	0,15% di lunghezza	0,30% di lunghezza
Parallelismo	N/A	0,5% di spessore	1,0% di spessore
Bordo di rettilineità	N/A	1 mm/1000 mm	2 mm/1000 mm
Rugosità superficiale	N/A	6,3 μm RA MAX	12,5 μm RA Max

Parametri specializzati:

Assegno di lavorazione: 15 mm per lato consigliato

Aiuto di stress: richiesto prima della lavorazione di precisione

Test ultrasonici: ispezione volumetrica al 100%

Densità: 2,70 g/cm³ (± 0,01 g/cm³)

Formula di peso: spessore (mm) × larghezza (m) × lunghezza (m) × 2.70=peso (kg)

Peso massimo a singolo pezzo: 25, 000 kg

5. trattamento termico e ottimizzazione della proprietà

Designazione del temperamento	Processo	Applicazioni	Proprietà chiave
T651	Soluzione trattata, stress alleviato da stretching (1.5-3%), invecchiamento artificiale	Aerospaziale primario, difesa, produzione di muffe	Resistenza massima con buona resistenza alla corrosione da stress
T6511	Soluzione trattata, stress alleviate dall'allungamento (controllato), invecchiato artificialmente	Componenti strutturali critici, parti di precisione	Eccellente stabilità dimensionale con alta resistenza
T6510	Soluzione trattata, sollievo dallo stress minimo, invecchiato artificialmente	Geometrie complesse, componenti del ponte	Proprietà equilibrate con distorsione ridotta
T73	Soluzione trattata, in eccesso	Servizio ad alta temperatura, applicazioni critiche di corrosione da stress	Resistenza alla corrosione dello stress superiore, stabilità termica

Soluzione Parametri di trattamento termico:

Temperatura: 530-550 grado

Tempo: 25 minuti/pollice di spessore (minimo 2 ore)

Uniformità della temperatura: variazione massima ± 5 gradi

Ritardo di spegnimento:<15 seconds maximum

Attrezzatura di trasferimento: apparecchi di movimentazione specializzati

Opzioni di invecchiamento artificiale:

T6 Cycle: 175-185 grado per 8-10 ore

Ciclo T651: 175-185 grado per 6-8 ore

Ciclo T73: doppio stadio (175 gradi /4hr + 215 gradi /8hr)

6. caratteristiche di lavorazione e fabbricazione

Operazione	Materiale dell'utensile	Parametri consigliati	Note per la piastra ultra-spessa
Macinazione pesante	Inserti in carburo	Vc =300-700 m/min, fz =0.15-0.25 mm	Preferito la fresatura di arrampicata
Foro profondo perforazione	Esercitazioni in carburo	Vc =60-120 m/min, fn =0.15-0.30 mm/rev	Ciclo di peck richiesto
Noioso	Strumenti PCD	Vc =500-1000 m/min	Barre noiose smorzate essenziali
Macinazione del viso	Mulini in carburo	Vc =350-800 m/min	Geometria di rastrello elevato positivo
Toccando	TAPS HSS-E-PM	Vc =15-30 m/min	H-Limits preferito
Sega	Punta in carburo	40-60 m/min, 2-3 denti coinvolti	Il raffreddamento delle inondazioni obbligatorio

Considerazioni speciali:

Gestione residua di stress: rilascio del 75% delle azioni prima della lavorazione finale

Fissatura: forza di serraggio distribuita per prevenire la distorsione

Impegno per gli utensili: larghezza del taglio massimo del 60% del taglio

Refrigerante: ad alta pressione (70+ bar) per caratteristiche profonde

Macchinatura pesante: profondità massima di 5 mm di taglio per passaggio

Generazione di calore: monitorare la temperatura del pezzo durante la lavorazione

Evacuazione dei chip: critico per la fresatura tascabile profonda

7. resistenza alla corrosione e trattamenti di superficie

Ambiente	Prestazione	Metodo di protezione	Aspettativa di vita di servizio
Atmosfera industriale	Molto bene	Anodizzante tipo II/III	15-20+ anni
Ambiente marino	Bene	Conversione cromato + vernice	10-15+ anni
Acqua dolce	Eccellente	Protezione minima necessaria	30+ anni
Elaborazione chimica	Davvero a buono	PTFE anodizzato impregnato	Specifico dell'applicazione
Alta temperatura	Giusto	Rivestimenti ad alta temperatura	5-10+ anni
Servizio sepolto	Molto bene	Rivestimenti bituminosi	40+ anni

Opzioni di trattamento superficiale:

Anodizzante:

Tipo II: 10-25 μm di spessore

Tipo III (hard): 25-75 μm Spessore

Opzioni impregnate di PTFE

Rivestimenti di conversione:

Cromato Conversion (mil-dtl -5541)

Trattamenti di cromo trivalente

Alternative non cromato (basate su TI/ZR)

Sistemi di pittura:

Primer epossidico + topcoat in poliuretano

Rivestimento in polvere (190-210 cure gradi)

Rivestimenti industriali alti solidi

Preparazioni speciali di superficie:

Meccanico: Grit Blast SA 2.5

Chemical: acido incisione e desmut

Texturing laser per applicazioni specializzate

8. Proprietà fisiche per il motore di progettazione

ering

Proprietà	Valore	Significato in applicazioni ultra-spesso
Densità	2,70 g/cm³	Calcolo del peso per componenti di grandi dimensioni
Gamma di fusione	582-652 grado	Limitazioni di alleviare lo stress
Conducibilità termica	167 W/m·K	Dissipazione del calore in grandi masse
Conducibilità elettrica	43% IACS	Applicazioni di schermatura EMI
Calore specifico	896 J/kg · k	Inerzia termica nell'elaborazione
Espansione termica	23.6 ×10⁻⁶/K	Espansione differenziale nelle assemblee
Il modulo di Young	68,9 GPA	Rigidità nelle applicazioni strutturali
Il rapporto di Poisson	0.33	Cambiamenti dimensionali sotto carico
Capacità di smorzamento	0.008-0.01	Caratteristiche di vibrazione
Diffusività termica	69 mm²/s	Elaborazione della velocità di trasferimento del calore

9. Protocolli di controllo e test di controllo

Protocollo di test obbligatorio:

Analisi chimica: spettroscopia di emissione ottica

Test meccanici:

Testi di trazione (posizioni di superficie, t/4, t/2)

Sondaggio sulla durezza (Traverse e longitudinale)

Valutazione non distruttiva:

Ispezione ultrasonica per AMS-STD -2154 Classe A

Ispezione penetrante di superfici critiche

Valutazione metallurgica:

Misurazione della dimensione del grano per ASTM E112

Valutazione dell'inclusione per ASTM E45

Analisi microstrutturale per la distribuzione precipitata

Ispezione dimensionale:

Verifica CMM di dimensioni critiche

Scansione laser per precisione del profilo

Mappatura dello spessore nei punti della griglia definiti

Pacchetto di certificazione:

Rapporto di test del materiale (EN 10204 Tipo 3.1/3.2)

Certificato di composizione chimica

Certificazione della proprietà meccanica

Registri del grafico del trattamento termico

NDT Rapporti e criteri di accettazione

Rapporti di ispezione dimensionale

Documentazione di tracciabilità (fusi al prodotto)

Dichiarazioni di conformità (ROHS, REACH, ecc. .)

10. applicazioni industriali e gestione

Applicazioni primarie:

Componenti strutturali aerospaziali

Piattaforme del sistema di difesa

Attrezzature di produzione a semiconduttore

Basi di stampo per iniezione di plastica

Bridge Structural Elements

Componenti dell'industria nucleare

Frame di trasporto pesanti

Basi strutturali di macchine utensili

Rotoli di backup del mulino rolling

Elementi fissati ad alta resistenza

Protocollo di manipolazione del materiale:

Requisiti di sollevamento:

Minimo 4- Sistema di sollevamento punti

Le barre di spargitori obbligatorie

Angolo di imbracatura massima: 60 gradi dall'orizzontale

Capacità di sollevamento: fattore di sicurezza di 3: 1

Condizioni di stoccaggio:

Conservazione di stoccaggio interno

Supporto a intervalli minimi di 300 mm

Limitazione dell'altezza di impilamento: 1,5 m massimo

Evita il contatto diretto con metalli diversi

Trasporto:

Sicuro

Materiali di smorzamento delle vibrazioni

Protezione da bordo obbligatorio

Protezione dell'umidità durante il transito

Preparazione di lavorazione:

Stabilizzazione della temperatura: minimo 24 ore

Alleviamento dello stress raccomandato prima della lavorazione critica

Piano di rimozione del materiale sequenziale

Regolazione della forza di serraggio progressiva

11. considerazioni di progettazione per sezioni ultra-spesso

Fattori di progettazione strutturale:

Ottimizzazione del modulo della sezione:

Utilizzare il vantaggio completo di spessore per piegare la resistenza

Prestazioni equivalenti a I-Beam con peso ridotto

Prendi in considerazione le strutture Web interne in sezioni molto spesse

Selezione di fissaggio:

Distanza del bordo minimo: 2 × diametro del bullone

Impegno del filo consigliato: 1,5 × diametro del bullone

Specifiche di coppia: 65-75% dei valori di acciaio standard

Utilizzo della resistenza del cuscinetto fino a 480 MPa

Gestione termica:

Consenti un'espansione termica di 2,36 mm per metro per 100 gradi

Progettare giunti di espansione per strutture di grandi dimensioni

Prendi in considerazione i gradienti termici durante la saldatura

Caricamento dinamico:

Limite di resistenza alla fatica circa 100 MPa

Applicare i fattori di concentrazione dello stress in fase di progettazione

Scatto per le superfici critiche di affaticamento

Strategie di riduzione del peso:

Fresatura tascabile di aree non critiche

Distribuzione dello spessore selettivo

Strutture ibride con elementi compositi

Ottimizzazione della topologia per

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