5052 anello forgiato in alluminio di grande diametro

L'anello forgiato in lega di alluminio di grande diametro 5052 è una lega di alluminio-magnesio non curabile a velocità moderata (serie AL-MG), nota per la sua eccellente resistenza alla corrosione (specialmente in ambienti marini e industriali), formabilità superiore, buona saldabilità e forza moderata. Sebbene la sua forza sia inferiore a quella della lega 5083, 5052 offre una migliore formabilità fredda e un limite di resistenza a fatica più elevata. Attraverso la forgiatura precisa, in particolare per gli anelli di grande diametro, la sua microstruttura interna è ottimizzata, con flusso di grano allineato lungo la geometria dell'anello, rendendo questo materiale una scelta ideale per applicazioni che richiedono una resistenza alla corrosione, la formabilità, la saldabilità moderata, le prestazioni moderate in grandi componenti strutturali, come le parti marine, come i vasi di pressione, i berline elettroniche e

Elementi di lega primaria:

Magnesio (mg): 2. 2-2. 8% (elemento di rafforzamento primario, fornisce resistenza e buona saldabilità)

Chromium (Cr): 0. 15-0. 35% (inibisce la ricristallizzazione, migliora la resistenza alla corrosione dello stress, perfeziona il grano)

Materiale di base:

Alluminio (AL): equilibrio

Impurità controllate:

Iron (Fe): 0. 40% max

Silicon (Si): 0. 25% max

Copper (Cu): 0. 10% max

Manganese (mn): 0. 10% max

Zinco (zn): 0. 10% max

Altri elementi: {{0}}. 05% max ciascuno, 0,15% max totale

Processo di forgiatura premium (per anelli di grande diametro): La produzione di 5052 anelli forgiati in lega di alluminio di grande diametro, nonostante la loro resistenza relativamente più bassa, richiede allo stesso modo un controllo preciso sul processo di forgiatura per garantire la qualità interna, il flusso di grano e la stabilità dimensionale:

Preparazione di fusione:

Alluminio primario di alta purezza (minimo del 99,7%)

Controllo preciso del contenuto di elementi legati, in particolare magnesio e cromo, con una tolleranza di ± 0. 03%

Trattamenti avanzati di filtrazione e degasaggio (ad es. Sparging a gas inerte, snif, degasaggio del vuoto) garantire la pulizia di fusione ultra-alta, minimizzando le inclusioni

Refinimento del grano (in genere con al-ti-b leghe) per ottenere una struttura uniforme e fine

Sistemi di fusione di Chill-Chill (DC) appositamente progettati per la produzione di lingotti di grandi dimensioni con alta qualità interna.

Omogeneizzazione:

Omogeneizzazione multi-stage a 400-430 grado per 10-24 ore (a seconda della dimensione del linguaggio)

Controllo della temperatura uniforme: ± 3 gradi, garantendo la distribuzione uniforme di elementi legati, l'eliminazione della macro-segregazione e la doci di una migliore duttilità.

Preparazione delle billette:

Condizionamento della superficie lingotto (scalping o fresatura) per rimuovere i difetti della superficie.

Ispezione ultrasonica al 100% per garantire impediatezza interno (conforme a AM 2630 Classe A1 o ASTM E2375 Livello 2).

Preriscaldamento: 350-380 grado, con un preciso controllo dell'uniformità della temperatura per garantire la duttilità prima della deformazione.

Sequenza di forgiatura (Falding ad anello di grande diametro):

Sconvolgente: più passaggi sconvolgenti di grandi lingotti a 350-380 per abbattere la struttura as-cast e formare un pancake o una preforma a forma di disco.

Piercing: creazione di un foro centrale su grandi presse idrauliche usando stampi o mandrini, formando gradualmente il foro anulare e comprimendo la parete dell'anello, perfezionando ulteriormente i cereali.

Rolling ad anello: il processo di rotolamento dell'anello critico su anelli di grande diametro. Attraverso la riduzione assiale e radiale, il flusso di grano è altamente allineato circonferenzialmente lungo l'anello, eliminando i vuoti interni e la porosità, migliorando la densità e le proprietà circonferenziali. Il rotolamento dell'anello viene in genere eseguito in più passaggi per garantire una deformazione uniforme ed evitare difetti.

Temperatura di forgiatura: 320-370 grado (controllato con precisione) per prevenire una crescita eccessiva del grano e cracking.

Pressione forgiata: migliaia di decine di migliaia di tonnellate usando grandi presse idrauliche e machine di laminazione ad anello per garantire una deformazione sufficiente di grandi billette.

Rapporto di riduzione minimo: da 3: da 1 a 5: 1, garantendo una struttura interna densa e uniforme, eliminazione completa della struttura a cast e formazione del flusso di grano ottimizzato.

Ricottura (opzionale):

Se è necessaria un'ulteriore elaborazione o se la sensibilità allo stress residuo è una preoccupazione, è possibile eseguire ricottura (o tempera) dopo aver forgiato a una bassa durezza e migliorare la duttilità.

Successivi trattamenti di indurimento e stabilizzazione del lavoro (per formare i tempi H):

H32: deformazione indurita a un quarto di carattere duro, raggiunto dal lavoro a freddo controllato.

H34: tensione indurita a mezzo carattere duro, maggiore durezza rispetto a H32.

H321: temperamento H32 stabilizzato, fornendo un'eccellente resistenza alla corrosione da stress (sebbene il 5052 stesso abbia una bassa suscettibilità SCC).

H112: appiattito solo dopo la forgiatura, mantenendo la condizione per forgiato, adatto per ulteriori elaborazioni prima della lavorazione.

Tutte le fasi di produzione sono soggette a un rigoroso controllo di qualità, test non distruttivi e gestione della tracciabilità, in particolare per il controllo interno di qualità degli anelli di grande diametro.

Distribuzione della proprietà:

Proprietà radiali vs. tangenziale: anelli forgiati di grande diametro, attraverso il rotolamento dell'anello, hanno un flusso di grano allineato in modo circonciso lungo l'anello, fornendo un'eccellente resistenza tangenziale, resistenza alla fatica e tenacità della frattura. Le proprietà radiali e assiali possono essere leggermente più basse, ma la differenza è controllata.

Effetto dello spessore della parete sulle proprietà: la resistenza della lega 5052 è relativamente meno sensibile allo spessore della parete, ma in anelli a parete spessa di grande diametro, il processo di forgiatura garantisce l'uniformità delle proprietà del nucleo e della superficie.

Variazione da nucleo a superficie: meno di 5 Hb.

Stress residuo: il temperamento H112 mantiene lo stress residuo dalla forgiatura. Il temperamento H321 riduce significativamente lo stress residuo attraverso il trattamento di stabilizzazione e migliora la resistenza alla corrosione dello stress.

Prestazioni a fatica: il flusso di grano ottimizzato e la microstruttura densa formata dal processo di forgiatura migliorano significativamente la vita a fatica del materiale e la resistenza alla propagazione delle crepe da fatica, che è particolarmente critica nei grandi componenti strutturali.

Caratteristiche microstrutturali chiave:

Struttura del grano:

Struttura mista fine e uniforme di grani ricristallizzati e grani non ricristallizzati allungati allineati tangenzialmente.

Il flusso di grano è stato altamente abbinato alla geometria dell'anello, distribuito uniformemente tangenzialmente, massimizzando le prestazioni del materiale.

Dispersoidi fini formati dal cromo (CR) inibiscono efficacemente la crescita e la ricristallizzazione del grano, mantenendo il perfezionamento del grano.

Dimensione del grano ASTM 7-10 (32-11 μm) o grani più fini.

Distribuzione precipitata:

Fase mg₂al₃: fine e uniformemente dispersa, fungendo da fase di rafforzamento primario, ma con quantità e tendenza di precipitazione più bassa rispetto alla lega 5083, quindi a un rischio di sensibilizzazione più basso a temperature elevate.

I precipitati al contorno del grano sono efficacemente controllati per garantire un'eccellente resistenza alla corrosione.

Piccole quantità di composti intermetallici primari formati da impurità come Fe e Si vengono effettivamente scomposte e disperse, con dimensioni e quantità controllate.

Sviluppo della trama:

Il processo di forgiatura crea una trama specifica benefica per le proprietà tangenziali, l'ottimizzazione della forza, della tenacità e della resistenza alla fatica.

Caratteristiche speciali:

Pulizia metallurgica di alta qualità, minimizzando i difetti di inclusione non metallici attraverso tecnologie avanzate di fusione e fusione.

Forme disponibili standard:

Anelli forgiati: diametro esterno fino a 4000 mm+, spessore della parete fino a 600 mm+.

Dimensioni e geometrie personalizzate disponibili in base ai disegni e ai requisiti dei clienti, offrendo varie condizioni dagli spazi vuoti a fornati a stati lavorati ruvidi o finiti.

Disponibile in vari tempi induriti dal lavoro, come O, H112, H32, H34, H321.

Guida alla selezione dei temperamenti:

O: quando sono necessarie operazioni di formazione a freddo complesse per gli anelli di grande diametro o come stato iniziale per la successiva elaborazione.

H112: quando si utilizza la microstruttura e le proprietà forgiate ed è richiesta un'ulteriore elaborazione.

H32/H34: quando si desidera una maggiore forza attraverso il lavoro a freddo, pur mantenendo un grado di formabilità.

H321: quando è richiesta una maggiore resistenza alla corrosione e è utile un'ulteriore riduzione dello stress residuo.

Guida di fabbricazione:

Rating di macchinabilità: 85% (1100 alluminio=100%), buona macchinabilità, superiore a 5083, 2xxx e leghe 7xxx, ma in leghe in serie 6xxx.

Formazione di chip: i chip tendono a avvolgere gli strumenti, richiedono buoni rompighiaccio e refrigerante ad alto flusso.

Refrediazione: fluido di taglio solubile in acqua (8-12% concentrazione), raffreddamento ad alta portata.

Abbigliamento per utensili: bassa e lunga durata degli utensili.

Saldabilità: eccellente con saldatura TIG e MIG, una delle migliori leghe di alluminio saldabile, con elevata resistenza alla saldatura, adatto per l'assemblaggio di grandi strutture complesse; In genere non è necessario alcun trattamento termico post-salvato.

Lavoro a freddo: eccellente formabilità in o temperamento, buona nei tempi H32/H34.

Hot Working: Range di temperatura consigliato 300-370 grado, con un controllo rigoroso sulla quantità e sulla velocità di deformazione.

Stress corrosione Cracking: 5052 La lega stessa non è suscettibile a SCC; Il temperamento H321 migliora ulteriormente la resistenza SCC.

Proprietà criogeniche: la forza e la tenacità sono ben mantenute in ambienti estremamente a bassa temperatura.

Opzioni di protezione della superficie:

Anodizzante:

Tipo II (solforico): 10-25 μm di spessore, fornisce ulteriore protezione ed estetica.

Tipo III (hard): 25-75 μm di spessore, aumenta la resistenza all'usura e la durezza (sebbene gli effetti possano essere meno pronunciati rispetto alle leghe più dure).

Rivestimenti di conversione:

Coating di conversione cromato (mil-dtl -5541): base eccellente per vernici o adesivi.

Alternative senza cromo: conformi all'ambiente.

Sistemi di pittura:

EPOXY Primer + Topcoat in poliuretano: fornisce un'eccellente protezione a lungo termine, in particolare per le applicazioni marine e offshore.

Considerazioni di progettazione:

Intervallo di temperatura operativa: -200 grado in +80 grado (l'uso a lungo termine superiore a 80 gradi ridurrà gradualmente la forza).

Prestazioni criogeniche: la forza e la resistenza sono ben mantenute in ambienti estremamente a bassa temperatura, rendendolo un eccellente materiale strutturale criogenico.

Proprietà magnetiche: non magnetica.

Riciclabilità: 100% riciclabile con un alto valore di rottami.

Formabilità: eccellente formabilità nel temperamento O-forged, buono nei tempi H32/H34.

Stabilità dimensionale: stabilità dimensionale buona dopo il trattamento di forgiatura e stabilizzazione.

Rapporto di forza-peso: vantaggio significativo nei grandi componenti strutturali che richiedono una buona resistenza alla corrosione, saldabilità, formabilità e resistenza moderata.

Procedure di test standard:

Composizione chimica:

Spettroscopia di emissione ottica

Analisi della fluorescenza a raggi X.

Verifica di tutti i principali elementi e contenuti di impurità

Test meccanici:

Test di trazione (radiale, tangenziale, assiale, specialmente per anelli a parete spessa, campioni necessari a diverse profondità)

Test di durezza (Brinell, più posizioni)

Test di affaticamento (come richiesto)

Test non distruttivi:

Ispezione ad ultrasuoni (100% volumetrica, in particolare per la qualità interna dei forgiati a parete spessa di grande diametro, conformi agli AM 2630 Classe A1/AA o ASTM E2375 Livello 2)

Test della corrente elevatore (difetti di superficie e quasi superficie)

Ispezione penetrante (difetti di superficie)

Analisi microstrutturale:

Determinazione della dimensione del grano

Valutazione dei composti precipitati e intermetallici

Verifica del modello di flusso di grano

Valutazione del grado di ricristallizzazione

Ispezione dimensionale:

Verifica CMM (macchina di misurazione delle coordinate)

Diametro esterno, diametro interno, spessore della parete, altezza, planarità, concentricità, ecc., Con controllo dimensionale geometrico completo per anelli di grandi dimensioni.

Certificazioni standard:

Mill Test Report (en 10204 3. 1 o 3.2)

Certificazione di analisi chimica

Certificazione delle proprietà meccaniche

Trattamento termico/certificazione della forgiatura

Certificazione di test non distruttiva

Conformance a ASTM B247 (Faldings), GB/T 3880 (standard cinese), en Aw -5052 e altri standard del settore.

Applicazioni primarie:

Industria marina:

Componenti strutturali della nave e dello yacht (mazzi, paratie, tubazioni in acqua di mare, carri armati, anelli di supporto componente)

Componenti strutturali non carichi per piattaforme offshore

Navi a pressione e serbatoi di stoccaggio:

Conchiglie, teste e anelli di flangia per serbatoi e vasi di conservazione a bassa a media pressione

Telaio e recinti di apparecchiature elettroniche, dissipatori di calore

Trasporto:

Serbatoi di combustibile automobilistico e camion, serbatoi a gas

Componenti strutturali non carichi per veicoli ferroviari

Costruzione e decorazione:

Pareti di tende architettoniche, elementi decorativi, anelli di supporto strutturale

Industria generale:

Varie strutture anulari per uso generale che richiedono una buona formabilità, resistenza alla corrosione e una resistenza moderata

Vantaggi del design:

Eccellente resistenza alla corrosione, specialmente negli ambienti marini e industriali.

Saldabilità superiore, con elevata resistenza alla saldatura e buona duttilità, adatta per l'assemblaggio di grandi strutture complesse.

Eccellente formabilità e macchinabilità fredda, facile da fabbricare.

Il processo di forgiatura ottimizza il flusso del grano e la qualità interna, migliorando la resistenza alla fatica.

Buona forza e resistenza moderate, sufficienti per la maggior parte dei requisiti strutturali generali.

Efficacia in termini di costi: rispetto alle leghe ad alta resistenza, 5052 offre un vantaggio in termini di costi garantendo buone prestazioni.

Leggero, contribuendo al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni.

Limitazioni di progettazione:

Resistenza inferiore a leghe ad alta resistenza serie 5083, 6xxx e 7xxx; Non è adatto per applicazioni che richiedono una capacità di portamento del carico estremamente elevato.

Non può essere rafforzato dal trattamento termico; La forza può essere aumentata solo attraverso il lavoro a freddo (Tempers H).

L'uso a lungo termine a temperature superiori a 80 gradi ridurrà gradualmente la resistenza.

Considerazioni economiche:

Costi di materiale e lavorazione più competitivi rispetto alle leghe di alluminio ad alta resistenza.

L'eccellente resistenza alla corrosione riduce le esigenze di manutenzione e sostituzione a lungo termine, riducendo i costi totali del ciclo di vita.

Una buona saldabilità e formabilità riducono le difficoltà di produzione e il costo di strutture complesse di grandi dimensioni.

Aspetti di sostenibilità:

Rate di riciclaggio delle risorse riciclabili al 100%, conforme ai concetti di produzione verde.

Il consumo di energia e le emissioni di carbonio nei processi di produzione di alluminio sono continuamente ottimizzati.

La durata della durata del prodotto e un'elevata affidabilità riducono la generazione di rifiuti.

Guida alla selezione dei materiali:

Scegli 5052 anelli forgiati di grande diametro quando una buona resistenza alla corrosione (specialmente per l'acqua di mare), l'eccellente saldabilità, la formabilità superiore e la resistenza moderata sono contemporaneamente necessarie per grandi strutture anulari.

Adatto per applicazioni sensibili ai costi che non richiedono una resistenza estrema, come vasi marini, serbatoi di stoccaggio e recinti di apparecchiature elettroniche.

Per applicazioni che richiedono una maggiore resistenza insieme all'eccellente resistenza alla corrosione, è possibile prendere in considerazione la lega 5083.

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