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7075 Aluminiumlegierung geschmiedete Scheibe geschmiedet

7075 Aluminium -Schmiedenkuchen spielt eine wichtige Rolle in verschiedenen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilherstellung und Schimmelpilzverarbeitung aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften von hoher Festigkeit, hoher Härte, guter Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

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1. Materialzusammensetzung und Herstellungsprozess

7075 Aluminium-Legierung geschmiedete Discs repräsentieren den Höhepunkt von Aluminiumkomponenten für Luft- und Raumfahrtqualität und bieten außergewöhnliche Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Spannungsverteilung für kritische rotierende und strukturelle Anwendungen:

Primärlegierungselemente:

Zink (Zn): 5. 1-6. 1% (Hauptverstärkungselement)

Magnesium (mg): 2. 1-2. 9% (verstärkt die Niederschlagshärtung)

Copper (Cu): 1. 2-2. 0% (verbessert die Festigkeits- und Stresswiderstand)

Chrom (Cr): 0. 18-0. 28% (Korrosionswiderstand und Getreidestrukturkontrolle)

Grundmaterial:

Aluminium (Al): größer oder gleich 87,1% (Gleichgewicht)

Kontrollierte Verunreinigungen:

Eisen (Fe): weniger oder gleich 0. 50% max

Silizium (si): weniger als oder gleich 0. 40% max

Mangan (Mn): weniger als oder gleich 0. 30% max

Titan (ti): weniger als oder gleich 0. 20% max

Andere Elemente: weniger als oder gleich {{{0}}. 05% jeweils, weniger oder gleich 0,15%

Premium -Schmiedenprozess:

Schmelzenpräparation:

Primäres Aluminium mit hohem Purity (99,7% Minimum)

Präzise -Legierungselement -Additions mit ± 0. 1% Toleranz

Erweiterte Filtration durch Keramikschaumfilter ({30-40 ppi)

Snif Degasing -Behandlung (Wasserstoff <0. 10 ml\/100g)

Getreideverfeinerung mit Al-Ti-B-Meisterlegierung

Direkt-Chill (DC) Halbkontinuierliche Casting

Homogenisierung:

460-480 Grad für 24-36 Stunden

Gleichmäßige Temperaturregelung: ± 5 Grad

Kontrollierte Kühlrate: 15-25 Grad \/Stunde

Auflösung der groben Intermetallik

Microsegegation Elimination

Billet -Vorbereitung:

Oberflächenkonditionierung (Skalping)

Ultraschallinspektion (100% Volumen)

Vorheizen: 380-400 Grad für einheitliche Temperatur

Schmiedenssequenz:

Preforming Open-Die-Sieger: 380-410 Grad

Schmieden geschlossener Die Fertigstellung: 360-390 Grad

Hydraulische Druckkapazität: 2, 000-10, 000 Tonnen

Computergesteuerte RAM-Geschwindigkeit und -druck

Mehrstufige Schmieden für einen optimalen Getreidefluss

Mindestreduktionsverhältnis: 3: 1

Lösungswärmebehandlung:

465-485 Grad für 1-4 Stunden (Dicke abhängig)

Temperaturgleichmäßigkeit: ± 3 Grad

Schnelle Übertragung zum Quenchieren von Medium (<10 seconds)

Quenching:

Polymerverstärktes Wasserlöschmittel

Kontrollierte Agitation für einheitliche Kühlung

Mindestkühlungsrate: 100 Grad \/s an der Oberfläche

Stressabbau:

Kontrollierte Stretching (1-3% plastische Verformung)

Alternativ komprimierender Stressabbau

Künstliche Alterung (T6\/T73 -Tempel):

T6: 120 Grad für 24 Stunden

T73: Zwei-Stufe Altering (107 Grad für 6-8 Stunden, gefolgt von 163-177 Grad für 24-30 Stunden)

Temperaturgleichmäßigkeit: ± 3 Grad

Endgültige Verarbeitung:

Präzisionsbearbeitung in nahezu Netzform

Oberflächenbehandlung

Zerstörungsfreie Tests

Dimensionale Überprüfung

Vollständige Prozessverfolgbarkeit mit computergestützter Qualitätsüberwachung in allen Phasen.

2. Mechanische Eigenschaften von 7075 geschmiedeten Scheiben

Eigentum	T6 Temperament	T73 Temperament	T7351 Temperament	Testmethode
Ultimative Zugfestigkeit	570-595 MPA	505-545 MPA	510-550 MPA	ASTM E8
Ertragsfestigkeit (0. 2%)	495-525 MPA	425-470 MPA	435-480 MPA	ASTM E8
Dehnung (2 Zoll)	8-12%	10-14%	10-14%	ASTM E8
Härte (Brinell)	150-165 Hb	140-155 Hb	140-155 Hb	ASTM E10
Frakturschärfe (K1C)	24-29 mpa√m	31-37 mpa√m	29-35 mpa√m	ASTM E399
Ermüdungsstärke (10⁷ Zyklen)	160-190 MPA	145-170 MPA	150-175 MPA	ASTM E466
Scherfestigkeit	330-350 MPA	290-315 MPA	295-325 MPA	ASTM B769
Druckstärke	520-550 MPA	455-495 MPA	465-505 MPA	ASTM E9
Elastizitätsmodul	71,7 GPA	71,7 GPA	71,7 GPA	ASTM E111

Immobilienverteilung:

Radial vs. tangential:<5% variation in strength properties

Oberflächen- zu zentrale Variation:<8% for discs up to 150mm thickness

Mindesteigenschaften, die in allen kritischen Orientierungen garantiert sind

Überlegene Isotropie im Vergleich zu gerollter Platte oder extrudiertem Balken

Stress corrosion cracking resistance (T73): >200 MPa Schwellenstress

3.. Mikrostruktureigenschaften

Wichtige mikrostrukturelle Merkmale:

Getreidestruktur:

Fein, gleichwertig umkristallisierte Körner

ASTM Korngröße 6-8 (45-22 μm)

Einheitliche Kornverteilung über den Abschnitt

Kontrolliertes Kornströmungsmuster nach Schmiedenkonturen

Niederschlagsverteilung:

Mgzn₂ (η\/η ') Verstärkung Niederschläge: 5-15 nm

Cumgal₂ (S-Phase) schlägt aus: gleichmäßig verteilt

Al₇cu₂fe intermetallics: kontrollierte Größe und Verteilung

Al₁₂mg₂cr Dispersoids: 50-200 NM für die Rekristallisationssteuerung

Texturentwicklung:

Ausgeglichene Textur mit minimierter Richtungsalität

Forging-induzierte Fasertextur optimiert für isotrope Eigenschaften

Spezielle Fasertextur, die auf hohe Müdigkeitswiderstand zugeschnitten ist

Besondere Merkmale:

Minimale Niederschlagsfreie Zonen (PFZ) an Korngrenzen

Kontrollierte Verteilung der groben Intermetallik

Fein dispergierende Verteilung für die Rekristallisationskontrolle

Optimierte Korngrenze -Charakterverteilung

4. Dimensionale Spezifikationen und Toleranzen

Parameter	Standardbereich	Präzisionstoleranz	Kommerzielle Toleranz	Testmethode
Durchmesser	50-1500 mm	± 0. 5 mm bis zu 150 mm	± 1. 0 mm bis zu 150 mm	CMM
		± 0. 3% über 150 mm	± 0. 6% über 150 mm
Dicke	15-300 mm	± 0. 5mm bis zu 50 mm	± 1. 0 mm bis zu 50 mm	Mikrometer
		± 1. 0% über 50 mm	± 1,5% über 50 mm
Ebenheit	N/A	0. 5mm\/m	1. 0 mm\/m	Zifferblattmesser
Oberflächenrauheit	N/A	3,2 μm Ra max	6,3 μm Ra max	Profilometer
Parallelität	N/A	0. 5mm	1. 0 mm	CMM
Konzentrik	N/A	0. 5mm	1. 0 mm	CMM
Bolzenkreisdurchmesser	Wie angegeben	± 0. 2mm	± 0. 5mm	CMM

Standard verfügbare Formulare:

Durchmesser: 50 mm bis 1500 mm

Dicke: 15 mm bis 300 mm

Profilvariationen: flach, stetig, konturiert

Oberflächenbedingungen: nachgeschmiedet, bearbeitet, hitzebehandelt

Nah-Netz-Formfunktionen für die reduzierte Bearbeitung

Benutzerdefinierte Schmiedetechnik mit integralen Funktionen (Chefs, Lugs usw.)

5. Temperaturbezeichnungen und Wärmebehandlungsoptionen

Temperaturcode	Prozessbeschreibung	Optimale Anwendungen	Schlüsselmerkmale
T6	Lösungswärme behandelt und künstlich gealtert	Hochfeste Anwendungen	Maximale Stärke und Härte
T651	T 6 + Spannung, die durch Dehnen erleichtert werden	Kritische strukturelle Komponenten	Verbesserte Stressverteilung
T73	Lösungswärme behandelt und übertroffen	Stresskorrosion kritische Anwendungen	Überlegener SCC -Widerstand mit verringerter Festigkeit
T7351	T 73 + Spannung, die durch Dehnen erleichtert werden	Kritische Luft- und Raumfahrtkomponenten	Hervorragende Eigenschaftenbilanz
T76	Modifizierte Überlagebehandlung	Ausgeglichene Anforderungen an den Eigentum	Kompromiss zwischen T6 und T73

Anleitung zur Temperaturauswahl:

T6\/T651: maximale Anforderungen an die Festigkeit und Ermüdungswiderstand

T73\/T7351: Stresskorrosion kritische Anwendungen

T76: Ausgewogene Eigenschaften für allgemeine Luft- und Raumfahrtanwendungen

6. Merkmale für Bearbeitung und Herstellung

Betrieb	Werkzeugmaterial	Empfohlene Parameter	Kommentare
Drehen	Carbide, PCD	Vc =150-300 m\/min, f =0. 1-0. 3 mm\/rev	Scharfe Werkzeuge unerlässlich
Gesichtsfräsen	Carbide, PCD	Vc =200-400 m\/min, fz =0. 1-0. 2 mm\/zahn	Hochpositive Rechenwinkel
Bohren	Carbid, Tialn beschichtet	Vc =80-120 m\/min, f =0. 15-0. 30 mm\/rev	Durch Kühlbohrer bevorzugte
Tippen	HSS-E-PM, TICN beschichtet	Vc =15-25 m\/min	Formulare für kritische Themen
Reihenfolge	Carbide, PCD	Vc =60-90 m\/min, f =0. 2-0. 4 mm\/rev	H7 -Toleranz erreichbar
Langweilig	Carbide, PCD	Vc =200-300 m\/min, f =0. 1-0. 3 mm\/rev	Ausgewogene Bohrstangen für die Vibrationskontrolle

Herstellung Guidance:

Bewertung der Bearbeitbarkeit: 70% (1100 Aluminium=100%)

Oberflächenfinish: Good (ra 0. 8-3. 2 μm erreichbar)

Chipbildung: kurze bis mittelgroße Chips mit richtiger Werkzeuge

Kühlmittel: wasserlösliche Emulsion (8-10% Konzentration)

Werkzeugkleidung: mit den richtigen Parametern moderat

Schnittkräfte: höher als andere Aluminiumlegierungen

Materialentfernungsrate: bis zu 2000 cm³\/min mit robusten Setups möglich

Restspannungskontrolle: kritisch für Luft- und Raumfahrtkomponenten

Dünnwandbearbeitung: sorgfältiger Ansatz zur Minimierung der Verzerrung

Wärmeerzeugung: Überwachen Sie, um lokalisierte Überhitzung zu vermeiden

7. Korrosionsbeständigkeits- und Schutzsysteme

Umwelttyp	Widerstandsbewertung	Schutzmethode	Erwartete Leistung
Industrielle Atmosphäre	Gerecht	Anodisierung + Farbe	3-5 Jahre mit Wartung
Meeresumgebung	Arm	Anodisierung + Chromat + Farbe	2-3 Jahre mit Wartung
Hohe Luftfeuchtigkeit	Gerecht	Anodisierender Typ II	1-2 Jahre ohne zusätzlichen Schutz
Stresskorrosion	Arm in T6, gut in T73	Richtige Temperaturauswahl	Anwendungsspezifisch
Peeling	Arm in T6, gut in T73	Richtige Temperaturauswahl + Schutz	Kritisch für Meeresanwendungen
Galvanische Korrosion	Arm mit Kohlenstoffstählen	Isolation oder Opferschutz	Erfordert sorgfältiges Design

Oberflächenschutzoptionen:

Anodisierung:

Typ I (chromisch): 2-8 μm (Luft- und Raumfahrtgrad)

Typ II (Schwefel): 10-25 μm (Allgemeinzweck)

Typ III (hart): 25-75 μm (Verschleißwiderstand)

Dichtungsoptionen: heißes Wasser, Dichromat, Nickelacetat

Umwandlungsbeschichtungen:

Chromat pro mil-dtl -5541 Klasse 1A

Nicht-Chrom-Alternativen zur Einhaltung der Umwelt

Malsysteme:

Epoxy Primer + Polyurethan -Decklack

Luft- und Raumfahrt-qualifizierte Systeme pro OEM-Spezifikationen

Erweiterter Schutz:

Sol-Gel-Vorbehandlungen

Plasmaelektrolytoxidation

Ionendampfablagerung (IVD) Aluminiumbeschichtung

8. Physikalische Eigenschaften für das technische Design

Eigentum	Wert	Entwurfsprüfung
Dichte	2,81 g\/cm³	Gewichtsberechnung für rotierende Komponenten
Schmelzbereich	477-635 Grad	Wärmebehandlung Einschränkungen
Wärmeleitfähigkeit	130-150 W/m·K	Thermalgradientenanalyse
Elektrische Leitfähigkeit	33-40% iACs	Elektrische Anwendungen Design
Spezifische Wärme	860 j\/kg · k	Wärmemassenberechnungen
Wärmeausdehnung (CTE)	23.4 ×10⁻⁶/K	Thermalspannungsanalyse
Young's Modul	71,7 GPA	Ablenkung und Steifigkeitsberechnungen
Poissons Verhältnis	0.33	Strukturanalyseparameter
Dämpfungskapazität	Niedrig	Vibrationsanalyse für rotierende Komponenten

Konstruktionsüberlegungen:

Betriebstemperaturbereich: -60 Grad bis +120 Grad

Immobilienbindung: Ausgezeichnet unter 100 Grad, allmählicher Verschlechterung oben

Stressentspannung: minimal unter 100 Grad

Ermüdungslebensdauer: Überlegen aufgrund einer gefälschten Mikrostruktur

Notchempfindlichkeit: moderat (verbessert in T73 Temperatur)

Kryogene Leistung: gute Festigkeit bei niedrigen Temperaturen

Anforderungen an Spin -Tests: Typischerweise 115-120% der maximalen Konstruktionsgeschwindigkeit

9. Qualitätssicherung und Tests

Standard -Testverfahren:

Chemische Zusammensetzung:

Optische Emissionsspektroskopie

Röntgenfluoreszenzanalyse

Überprüfung aller wichtigen Elemente und Verunreinigungen

Mechanische Tests:

Zugprüfung (radiale, tangentiale und axiale Richtungen)

Härteprüfung (Brinell, mehrere Standorte)

Impact -Test (falls erforderlich)

Ermüdungstests (für kritische Anwendungen)

Zerstörungsfreie Tests:

Ultraschallinspektion (100% Volumen)

Penetrantinspektion (100% Oberfläche)

Wirbelstromtests (Oberfläche und nahezu Oberfläche)

Röntgenuntersuchungen (bei Bedarf)

Mikrostrukturanalyse:

Korngrößenbestimmung

Intermetallische Partikelbewertung

Niederschlagsverteilung

Faserflussmusterüberprüfung

Dimensionale Inspektion:

CMM -Überprüfung (Koordinatenmessmaschine)

Geometrische Dimension und Toleranz (GD & T)

Runout- und Flachness -Messungen

Profilüberprüfung für konturierte Discs

Standardzertifizierungen:

Materialtestbericht (en 10204 3. 1)

Chemische Analysezertifizierung

Mechanische Eigenschaften Zertifizierung

Wärmebehandungszertifizierung

Zerstörerische Testzertifizierung

Rückblick auf Luft- und Raumfahrtstandards (AMS, ASTM usw.)

10. Anwendungen und Entwurfsüberlegungen

Primäranwendungen:

Luft- und Raumfahrtkomponenten:

Flugzeugfahrwerkskomponenten

Aero-Engine-Turbinenscheiben und Lüfterscheiben

Strukturbeschläge und Klammern

Flugzeugstrukturrahmen und Spar Armaturen

Verteidigungsanträge:

Raketenkomponenten

Kritische strukturelle Elemente für Waffensysteme

Panzerfahrzeugübertragungskomponenten

Hochstress-Teile für taktische Ausrüstung

Hochleistungsautomotive:

Rennrad -Hubs und Antriebskomponenten

Komponenten des kritischen Aufhängessystems

Bremsscheibenhüte

Anlagern der Luft- und Raumfahrtqualität

Industrieausrüstung:

Hochstress-Kupplungen für schwere Maschinen

Kompressor -Impeller

Hochdruckteile für Pumpen und Ventile

Testgerätevorrichtungen

Designvorteile:

Außergewöhnliches Verhältnis von Stärke zu Gewicht

Überlegene Müdigkeitsleben und Schadenstoleranz

Optimierter Kornfluss und Mikrostruktur aus dem Schmiedenprozess

Hohe Zuverlässigkeit und Konsistenz

Gute Maschinierbarkeit

Ausgezeichnete dimensionale Stabilität

Zuverlässige Leistung in den Anwendungen mit hohem Stress

Umfangreiche Materialdatenbank für technisches Design

Anpassbar auf bestimmte Anforderungen

Entwurfsbeschränkungen:

Relativ höhere Kosten

Relativ schlechtere Korrosionsresistenz bei T6 -Temperatur

Nicht geeignet für das Schweißen von Bewerbungen

Höhere Empfindlichkeit gegenüber Kerben und Oberflächenfehlern

Begrenzte Formbarkeit

Nicht für längere Verwendung über 120 Grad empfohlen

Erfordert spezielle Geräte für Schmieden und Wärmebehandlung

Längere Produktionszeiten

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