7075 Kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedetaten

7075 Aluminiumlegierung ist eine Ultra-hohe Al-Zn-Mg-Cu-Serie-Legierung, die als eine der höchsten Aluminiumlegierungen der höchsten Stärke bekannt ist, nach der 2xxx-Serie Luft- und Raumfahrt Aluminium-Legierungen . Es ist für seine außergewöhnliche Tensilstärke bekannt. Die Stärke kann mit bestimmten Stählen vergleichbar sein.

Primärlegierungselemente:

Zink (Zn): 5.1-6.1% (Hauptverstärkungselement, bildet alznmgcu quaternäre feste Lösung und fällt Phasen aus)

Magnesium (mg): {2.1-2.9% (synergistisch mit Zink stärkt, bildet Mgzn₂ Stärkungsphase)

Kupfer (Cu): 1.2-2.0% (verbessert die Stärke und Härte, kann aber die Korrosionswiderstand verringern)

Chrom (cr): 0.18-0.28% (verfeinert Körner, hemmt die Rekristallisation, verbessert die Resistenz des Spannungskorrosionsrisses)

Grundmaterial:

Aluminium (Al): Gleichgewicht

Kontrollierte Verunreinigungen:

Eisen (Fe): 0,50% max

Silizium (SI): 0,40% max

Mangan (MN): 0,30% Max

Titan (Ti): 0,20% max

Andere Elemente: 0,05% max, je 0,15% maximal Gesamt

Herstellungsprozess (für kleine Schmiedingen): Die Produktion von 7075 kleinen Würfeln erfordert eine extrem strenge Prozesskontrolle, um das ultrahoch-hohe Festigkeitspotential zu maximieren und gleichzeitig die Spannungskorrosionsrisswiderstand zu optimieren. .

Rohstoffzubereitung:

Hochwertige 7075-Ingots oder extrudierte Balken mit geringem Verunreinigungsgehalt werden ausgewählt, wenn das Material die Analyse der chemischen Komposition und die ultrasonische Inspektion durchführen muss, um keine internen Defekte zu gewährleisten .

Schneiden:

Die Billet -Länge wird genau gemäß den Schmiedensabmessungen und -form gesetzt, um das Volumen und Gewicht zu treffen. Die Schmiedeanforderungen ..

Heizung:

Billets werden gleichmäßig in einem genau kontrollierten Ofen erhitzt (typischerweise zwischen 400-470 Grad, wobei eine Überhitzung vermieden wird, die die Schmelzung von Korngrenzen verursachen kann).

Die Schmieden Formation:

Mit einem Schmiedenshammer oder einer hydraulischen Presse wird der erhitzte Billet in einen vorgezeichneten Würfel gelegt und durch ein oder mehrere präzise Streiks/Drucke gebildet.

Vorab- und Beendigung Schmieden: Für komplexe Formen kann dies zwei Schritte beinhalten: Vorabbau (Vorbereitung eines groben Leerzeichens) und fertiges Schmieden (feine Formgebung).

Trimmen:

Nach dem Schmieden blinkt über die Peripherie des Schmiedens überschüssig .

Wärmebehandlung:

Lösungswärmebehandlung: Das Schmieden wird auf ungefähr 475 Grad ± 5 Grad erhitzt und für 7075 in die feste Lösung . für 7075 aufgenommen. Die hohe Genauigkeit der Lösungstemperatur ist entscheidend, um eine Überbrennung (Ursachen von Morn -Grenz -Schmelzen verursachen) .} zu vermeiden (

Abschrecken: Schnelle Kühlung von der Lösungstemperatur, typischerweise durch Wasserlöschung (Raumtemperatur oder warmes Wasser), um die übersättigte feste Lösung {. Die Quenching -Rate für endgültige Eigenschaften .} beizubehalten .}

Alterungsbehandlung:

T6 Temperament: Standard -künstliche Alterungsbehandlung (typischerweise 24 Stunden oder länger bei 120 Grad), um eine maximale Festigkeit zu erreichen, ist jedoch empfindlich gegenüber SCC .

T7351 Temperament: Zweistufige oder mehrstufige künstliche Alterungsbehandlung (e . g ., die 8 Stunden bei 107 Grad hält, dann bei 163 Grad für 15 Stunden, um die Stresskorrosionsrisse (SCC) zu verbessern, während die hohe Stärke {.}}}}}} {{{9 {9 {9 {9 {9 {9 {9 {9 {9 {9 {{9 {9

Raying & Stress Relief (e . g ., t7351):

Nach dem Löschen kann mechanisches Richten erforderlich sein, um die Abmessungen zu korrigieren. .

Für T7351 Temperament wird nach dem Löschen normalerweise eine Zugspannungsablösung durchgeführt, um die Quenching -Restspannung signifikant zu reduzieren, die Bearbeitungsverzerrung zu minimieren und die dimensionale Stabilität zu verbessern. .

Finishing & Inspektion:

Abgraben, Schussgeschwinden (verbessert die Ermüdungsleistung), dimensionale Inspektion, Oberflächenqualitätsprüfungen .

Schließlich werden umfassende zerstörerte Tests (E . G ., Ultraschall, Penetrant) und mechanische Eigenschaftstests durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Produkt die Spezifikationen . erfüllt

7075 Kleine Würfel zeigen außergewöhnliche mechanische Eigenschaften in T6- und T7351-Tempern, was sie zu einer bevorzugten Wahl für hochfeste, hochladende Anwendungen . macht

Einheitlichkeit der Eigenschaft und Anisotropie:

Der Schmiedevorgang verleiht 7075 Schmiedeten einen hervorragenden Getreidefluss, sodass sie optimale Eigenschaften in den Hauptladungsrichtungen aufweisen und die Quereigenschaften verbessern können, wodurch die Gesamtanisotropie .} verringert wird

Der Temperament T7351 opfert eine geringe Menge an Festigkeit durch angepasste Alterungsbehandlung, um die Resistenz gegen Spannungskorrosionsrisse (SCC) in Quer (SL) und kurzer Übertragung (ST) -Richtungen . signifikant zu verbessern. .

Die Mikrostruktur von 7075 kleinen Würfeln ist der Kern ihrer extrem hohen Festigkeit und außergewöhnliche Zuverlässigkeit .

Wichtige mikrostrukturelle Merkmale:

Raffinierte und dichte Kornstruktur:

Der Schmiedeprozess bricht vollständig grobe As-Cast-Körner ab, bildet feine, einheitliche und dichte umkristallisierte Körner und beseitigt Gussfehler wie Porosität und Gasentaschen . Durchschnittliche Korngröße reicht typischerweise abhängig vom spezifischen Verhältnis von {{}}}}}}}}}

Dispersoids, die durch Elemente wie Chrom (CR) und Mangan (MN) gebildet werden, stecken Sie korngrenzen effektiv, wobei das übermäßige Kornwachstum und die Rekristallisation hemmt und die Feinkorn stärken .

Optimierter und kontinuierlicher Körnerfluss:

Wenn das Metall innerhalb der Würfelhöhle fließt, sind seine Körner verlängert und bilden kontinuierliche fibröse Flusslinien entlang der komplexen externen und internen Strukturen des Teils .

Diese Getreideflussausrichtung mit der primären Spannungsrichtung des Teils unter tatsächlichen Betriebsbedingungen überträgt die Lasten effektiv und verbessert die Ermüdungsleistung des Teils signifikant, die Widerstand des Teils in kritischen Bereichen (E . g {{}}}}}}}}}}}}}} signifikant verbessert.

Einheitliche Verteilung der Stärkung der Phasen (Ausfälle):

Im T6 -Temperament fällt die primären Stärkungsphasen (e . G ., η 'oder GP -Zonen) gleichmäßig als fein aus, dispergierte Partikel in Körnern und liefert die höchste Festigkeit .

Im T7351-Temperament durch zweistufige oder mehrstufige Alterung werden größere, gleichmäßiger verteiltes Gleichgewicht η (mgzn₂) gebildet, und die Korngrenze werden ausfällt

Hohe metallurgische Sauberkeit:

Die vergangenen Schmiedelemente sind intern, frei von Gussfehlern (wie Schrumpfung, Porosität, grobe Einschlüsse) .

Die strenge Kontrolle von Verunreinigungselementen wie Eisen (Fe) und Silizium (Si) minimiert die Bildung von groben, spröden Eisen- oder Silizium-reichen Phasen, wodurch die Zähigkeit und den Müdigkeitswiderstand des Materials weiter verbessert wird.

7075 kleine Würfelgegäste können in der Produktion hohe Präzision und komplexe Formen erreichen .

Anpassungsfähigkeit:

Das Design und die Produktion können basierend auf detaillierten Kunden -CAD -Modellen und technischen Zeichnungen durchgeführt werden. .

Dienstleistungen wie Vorbildung, Finish-Schmieden, Trimmen, Wärmebehandlung und Roh-/Finish-Bearbeitung können . bereitgestellt werden

Die Eigenschaften von 7075 Legierung sind stark von der Wärmebehandlung abhängig, insbesondere von der alternden Behandlung .

Anleitung zur Temperaturauswahl:

T6 Temperament: Geeignet für Anwendungen, die eine endgültige Stärke erfordern, bei der die Umgebung kein Risiko für Stresskorrosionsrisse darstellt .

T7351 Temperament: Die bevorzugte Wahl für industrielle Anwendungen von Luft- und Raumfahrt und hoher Zuverlässigkeit, die eine hervorragende Resistenz und dimensionale Stabilität von Stresskorrosionsrissen bietet und gleichzeitig hohe Festigkeit aufrechterhalten .

7075 Kleine Würfel haben eine gute maschinfähige, aber schlechte Schweißbarkeit .

Herstellung Guidance:

Verarbeitbarkeit: 7075 in T6/T7351 Die Temperatur hat eine hohe Härte und eine gute Bearbeitbarkeit, die eine hohe Oberflächenqualität ermöglicht.

Schweißbarkeit: Conventional fusion welding of 7075 alloy is very poor, highly prone to hot cracking and severe loss of joint strength. Therefore, for applications requiring joining, mechanical fastening (e.g., bolting, riveting) or solid-state welding techniques (e.g., friction Schweißen, Reibungsgebührenschweißen fsw) werden normalerweise verwendet .

Reststress: Quenched 7075 Schmiedungen haben eine hohe Restspannung . Speziell für präzisionsbearbeitete Teile können T7351 (mit Zugspannung) Temperaturen effektiv die Verzerrung der Bearbeitung . kontrollieren .

Die Korrosionsbeständigkeit von 7075 Legierungen ist den 2xxx-Serienlegierungen überlegen, jedoch unter Aluminiumlegierungen der Ultra-hohen Strecke, insbesondere bei Corrosion und Spannungskorrosionsrissen (SCC) .

Korrosionsschutzstrategien:

Legierung und Temperaturauswahl: Für die meisten Anwendungen, insbesondere für die Luft- und Raumfahrt, wird das Temperament T7351 oder T7651 dringend empfohlen, um die Spannungskorrosionsrisse und das Peeling -Korrosionswiderstand zu maximieren .

Oberflächenbehandlung:

Anodisierung: Die häufigste und effektivste Schutzmethode, die einen dichten Oxidfilm auf der Schmiedeoberfläche bildet, die Korrosions- und Verschleißresistenz . für 7075, Chromsäure -Anodisierung (CAA) und Schwefelsäureanodisierung (SAA) verbessert .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Chemische Umwandlungsbeschichtungen: Dienen als gute Primer für Farben oder Klebstoffe und bieten zusätzlichen Korrosionsschutz .

Hochleistungsbeschichtungssysteme: Korrosionsbeständige Beschichtungen können in extrem ätzenden Umgebungen angewendet werden .

Galvanisches Korrosionsmanagement: Wenn Sie mit inkompatiblen Metallen in Kontakt sind, müssen Isolationsmaßnahmen (e . G ., Dichtungen, Isolierbeschichtungen) eingenommen werden, um die galvanische Korrosion . zu verhindern

Konstruktionsüberlegungen:

Ultimate Stärke-zu-Gewicht-Verhältnis: 7075 bietet ein außergewöhnliches Verhältnis von Stärke zu Gewicht und macht es zu einer idealen Wahl für die Luft- und Raumfahrt- und Hochleistungs-Automobilindustrie, in der extreme Gewichtsreduzierung erforderlich ist. .

Hohe Zuverlässigkeit: Die Kombination des Schmiedensprozesses und der hohen Festigkeit von 7075 Legierungen sorgt für eine langfristige Zuverlässigkeit von Teilen unter schweren Lasten .

Integration komplexer Formen: Die Schmiede kann nahezu netzförmige komplexe Geometrien erzeugen, wodurch die nachfolgende Bearbeitung erheblich verringert wird, die Herstellungskosten und Vorlaufzeiten senkt .

Hervorragende Ermüdungsleistung: Geeignet für Komponenten, die wiederholten zyklischen Lasten ausgesetzt sind .

Spannungskorrosionsrisse -Management: Auswählen des entsprechenden Alterungstemperiums (T7351/T7651) ist entscheidend, um seine inhärente SCC -Empfindlichkeit zu überwinden .

Verbindungsmethoden: Angesichts seiner schlechten Schweißbarkeit sollte das Design mechanische Verbindungen oder fortgeschrittene Festkörperschweißmethoden . priorisieren.

Qualitätskontrolle für 7075 kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedelemente sind kritisch, wobei die interne Qualität, die mechanischen Eigenschaften und die Spannungskorrosionsrisswiderstand .}} beachtet werden.

Standard -Testverfahren:

Rohstoffzertifizierung:

Chemische Zusammensetzungsanalyse (optisches Emissionsspektrometer), um die Einhaltung von AMS, ASTM usw. {. sicherzustellen

Ultraschalltests (UT), um sicherzustellen, dass die Billets frei von internen Defekten sind .

Schmiedeprozessüberwachung:

Echtzeitüberwachung von Schmiedenstemperatur-, Druck- und Sterbungsbedingungen .

Zufällige Inspektion von Schmiedensform und Abmessungen .

Überwachung des Wärmebehandlungsprozesses:

Ofentemperatur Gleichmäßigkeit (pro AMS 2750e Klasse 1) und Zeitregelung, insbesondere genaue Kontrolle der Lösung und der multi-stufigen Altern .

Löschen der Medientemperatur- und Agitationsintensitätskontrolle .

Analyse der chemischen Zusammensetzung:

Überprüfung der chemischen Zusammensetzung der Batch-Zusammensetzung der endgültigen Schmieden .

Mechanische Eigenschaftstests:

Zugprüfung: Proben, die von repräsentativen Orten und Orientierungen (Längsschnitt, Quer, Kurzübertragung) entnommen wurden, um UTs, ys, el . zu testen

Härteprüfung: Mehrpunktmessungen zur Bewertung der Gesamteinheitlichkeit .

Impact -Test: Charpy V-Notch-Impact-Test bei Bedarf .

Fraktur -Zähigkeitstests: K1C- oder JIC -Test für kritische Komponenten .

SCC -Tests (Stresskorrosionsrisse):

C-Ring- oder Bent-Strahl-Tests: SCC -Sensitivitätstest pro ASTM G38/G39 für T7351/T7651 Tempers . Dies ist ein kritischer Testelement für 7075 Legierung .

Zerstörungsfreie Tests (NDT):

Ultraschalltests (UT): 100% interner Defektinspektion für alle kritischen Schmiedeteile, um keine Poren, Einschlüsse, Delaminationen usw. sicherzustellen, .

Durchdringungstest (PT): 100% Oberflächeninspektion zum Erfassen von oberflächenbrechenden Defekten .

Wirbelstromtests (ET): Erkennt Oberflächen- und Nah-Oberflächen-Defekte sowie materielle Gleichmäßigkeit .

Mikrostrukturanalyse:

Metallographische Untersuchung zur Bewertung der Korngröße, der Korndurchflusskontinuität, des Grads der Rekristallisation, der Niederschlagsmorphologie und -verteilung, insbesondere den Eigenschaften von Korngrenze ausfällt .

Dimensions- und Oberflächenqualitätsprüfung:

Genauige Messungen unter Verwendung von Bremssättel, Mikrometern, Koordinatenmessmaschinen (CMM) oder optischen Messinstrumenten .

Oberflächenrauheitsmessung .

Standards und Zertifizierungen:

Entspricht AMS 4133 ({7075- T7351 Forging), AMS 4134 (7075- T7651 Forging), ASTM B247 (Aluminiumlegierungen), En 15908 (Aluminum- und Aluminum -Aluminum -Aluminum -Abrechnungen) sowie andere Luft- und Industrium und Industrial -Ständer {9} ashs - ashs - usaps) und andere Luft- und Industrium und Industrium -Ständer. ashs - ashs - uswesing) und andere Luft- und Industrium -Strecken {9} ashs - ashs - uswesing) und andere Luft- und Industrium und Industrium -Ständer {9} ashs - ashs - uswes

Zertifizierungen des Qualitätsmanagementsystems: ISO 9001, AS9100 (Luft- und Raumfahrt) .

EN 10204 Typ 3 . 1 Materialtestberichte können bereitgestellt werden, und eine unabhängige Zertifizierung von Drittanbietern kann auf Kundenanfrage arrangiert werden.

7075 kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedetaten werden aufgrund ihres außergewöhnlichen Verhältnisses, der Zuverlässigkeit und ihrer hohen Ermüdungsleistung und hoher Ermüdungsleistung .}}}}}}}}}}} ·

Primäre Anwendungsbereiche:

Luft- und Raumfahrt: Primäre tragende Flugzeugstrukturkomponenten (e {. g ., Flügelsparbeschläge, Frames, Fahrradkomponenten, Motorhalterungen, Klappenspuren), kritische Anschlüsse, hydraulische Systemkomponenten, Hochlastklassen .}}}}}}}}}}}}}}}}

Hochleistungsautomotive: Aufhängeschlosssystemkomponenten für Rennwagen oder zivile Fahrzeuge mit hoher Leistung (e . g ., Lenkknöchel, Kontrollwaffen), Radnaben, Antriebsstrangkomponenten, Motorhalterungen, ultimative leichte und Kraft .}}}}}}}}}}}}}}

Verteidigung und Militär: Kritische strukturelle Komponenten für verschiedene Waffensysteme, Raketenkörperteile, Sicherungskomponenten, Zielsystemklammern .

Sportausrüstung: Hochteile Fahrradkomponenten (e . g ., Kurbel, Pedale), Kletterausrüstung (e . g ., hochstrahlende Carabiners), Skibindungen, Pfeilschalten .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Maschinenbau: Hochdruckventile, Pumpkomponenten, Klemmen, Strukturkomponenten mit hoher Präzisionsinstrumenten und andere Anwendungen, die die endgültige Festigkeit und Starrheit erfordern .

Designvorteile:

Ultimate Stärke-zu-Gewicht-Verhältnis: Bietet die höchste tragende Kapazität bei der Minimierung des Gewichts und macht es zu einer idealen Wahl für das leichte Design .

Hohe Zuverlässigkeit: Die Kombination des Schmiedeprozesses und der Legierungseigenschaften verleiht Teile mit hervorragender Müdigkeit, Auswirkung und Spannungskorrosionsrisswiderstand (insbesondere in T7351) und sorgt für den langfristigen Service in harten Umgebungen .

Near-Netz-Formung und komplexe Geometrien: Die Schmieden kann komplexe Formen in der Nähe der endgültigen Abmessungen erzeugen, wobei die nachfolgende Bearbeitung und Materialabfälle erheblich reduziert werden, die Kosten und die Produktionsvorlaufzeiten senken .

Hervorragende Ermüdungsleistung: Geeignet für Komponenten, die wiederholten zyklischen Lasten ausgesetzt sind .

Entwurfsbeschränkungen:

Hohe Kosten: Im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen haben 7075 Schmiedeten höhere Rohstoff- und Verarbeitungskosten .

SCC -Empfindlichkeit: Das T6 -Temperament ist empfindlich gegenüber SCC und begrenzt seine Auswahl in bestimmten Anwendungsumgebungen . stabilere Tempern wie T7351 oder T7651 muss verwendet werden .

Schlechte Schweißbarkeit: Traditionelle Fusionsschweißmethoden werden nicht empfohlen, wobei die Auswahl der Verbindungsmethoden . eingeschränkt wird

Größenbeschränkungen: Die Schmiedensabmessungen sind durch Stanz- und Ausrüstungsgegenstände begrenzt. Sehr große Komponenten sind schwer in ein Stück zu schmieden .

Hochtemperaturleistung: Nicht geeignet für langfristige Betriebsumgebungen über 120 Grad .

Wirtschafts- und Nachhaltigkeitsüberlegungen:

Hochwertige Anwendungen: 7075 Schmiedeteile werden hauptsächlich in Feldern mit extrem hohen Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen verwendet, wobei ihre hohen Kosten durch ihre außergewöhnlichen Eigenschaften . ausgeglichen werden

Effizienz der Ressourcennutzung: Die Schmiede ist ein effizienter Formierungsprozess in der Nähe des Netzes, der Materialabfälle reduziert .

Umweltfreundlichkeit: Aluminiumlegierungen sind sehr recycelbar und übereinstimmen mit grünen Herstellungs- und Rundwirtschaftsprinzipien .

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