Kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedetaten

Small aluminum alloy die forgings refer to aluminum alloy components produced through the die forging process, which are relatively small in size (typically weighing from tens of grams to several kilograms) and have complex shapes or high mechanical property requirements. Compared to castings, forgings, through plastic deformation, can refine grains, improve microstructural uniformity, eliminate casting defects (such as porosity, Schrumpfung) und bilden kontinuierliche Faserflusslinien . Dies verbessert die mechanischen Eigenschaften des Materials signifikant, insbesondere die Stärke, die Zähigkeit, die Müdigkeitslebensdauer und die Aufprallwiderstand ..

Gemeinsame Noten mit Aluminiumlegierung und deren Eigenschaften:6061 Legierung (Al-Mg-Si-Serie):

Eigenschaften: Mittlere Stärke, hervorragender Korrosionswiderstand, gute Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit . Eine der vielseitigsten und am weitesten verbreiteten allgemeinen Legierungen .

Primärlegierungselemente: Magnesium (mg), Silizium (Si), Kupfer (Cu), Chromium (Cr) .

6082 Legierung (Al-Mg-Si-Serie):

Eigenschaften: Höhere Festigkeit als 6061, insbesondere bessere mechanische Eigenschaften in dickeren Abschnitten, mit guter Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit .

Primärlegierungselemente: Magnesium (mg), Silizium (si), Mangan (Mn) .

7075 Legierung (Al-Zn-Mg-Cu-Serie):

Eigenschaften: Ultra-hohe Festigkeit, hohe Ertragsfestigkeit, hervorragende Ermüdungsleistung . Eine in der Luft- und Raumfahrt üblicherweise verwendete hochfeste Legierung, aber empfindlich gegenüber Spannungskorrosionsrissen im T6-Temperatur .}

Primärlegierungselemente: Zink (Zn), Magnesium (mg), Kupfer (Cu), Chromium (Cr) .

Grundmaterial:

Aluminium (Al): Gleichgewicht

Kontrollierte Verunreinigungen:

Der Inhalt von Verunreinigungen wie Eisen, Silizium, Mangan und Titan wird streng gemäß der spezifischen Legierungsnote kontrolliert, um die Leistung zu optimieren .

Herstellungsprozess (für kleine Schmiedingen): Der Produktionsprozess für kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedetworte betont Präzision und Effizienz und zielt darauf ab, Nahnutzungsformkomponenten mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften durch einen oder mehrere Stempelformen zu erhalten .

Rohstoffzubereitung & Schneiden:

Hochwertige Pergots oder extrudierte Balken werden als Schmieden von Billets ausgewählt. . Das Material muss eine strenge chemische Kompositionsanalyse und die erforderliche interne Defektinspektion (E . G ., Ultrasonic) durchlaufen

Die Billet -Länge und das Gewicht werden genau gemäß den Anforderungen für Schmiedeabmessungen, Form und Materialauslastung . geschnitten. .

Heizung:

Die Billets werden gleichmäßig in einem genau kontrollierten Schmiedenofen zum plastischen Verformungstemperaturbereich . Verschiedene Legierungen aufweisen, die unterschiedliche optimale Schmiedenstemperaturen haben, um eine ausreichende plastische Verformbarkeit zu gewährleisten und gleichzeitig zu übertreffen .}

Die Schmieden Formation:

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

Multi-Pass-Schmieden: Für kleine Teile mit komplexen Formen, Vorab- und Finish-Schmieden oder sogar mehrstufige Würfelschmiede kann erforderlich sein, um die gewünschte Form schrittweise zu erreichen .

Near-Netz-Formung: Die Schmiede zielt darauf ab, eine nahe-Netzformung zu erreichen, wobei die nachfolgende Bearbeitungszulage . minimiert wird

Trimmen:

Nach dem Schmieden blinkt über die Peripherie des Schmiedens überschüssig .

Wärmebehandlung:

Lösungswärmebehandlung: Das Schmieden wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und für ausreichende Zeit gehalten, damit sich Legierungselemente in die feste Lösung . auflösen können

Quenching: Schnelle Abkühlung von der Lösungstemperatur, typischerweise durch Wasserlöschung oder Polymerlöschung, um die übersättigte feste Lösung zu behalten .

Alterungsbehandlung:

Künstliches Alterung (T6 Temperament): Bietet optimale Stärke und Härte .

Einverlust oder Übertausch (e . g ., t73, t76 Tempern): Wird zur Verbesserung der Spannungskorrosionsrisse und des Peeling -Widerstands für bestimmte Legierungen (wie 7075) verwendet, allerdings mit einer leichten Verringerung der Festigkeit .

Glattung & Stressabbau (falls erforderlich):

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

Für bestimmte hochpräzisen Teile oder solche, die eine umfangreiche nachfolgende Bearbeitung erfordern, können Zug- oder Komprimierungsstressabbau (E . G ., T651/T7351-Tempo) durchgeführt werden, um die Störspannung zu reduzieren und die Maschinenverzerrung .}}}}} zu reduzieren und die Maschinenverzerrung .} zu minimieren .}}}}}}}

Finishing & Inspektion:

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

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

Die mechanischen Eigenschaften von kleinen Aluminiumlegierung Die Schmiedelemente variieren je nach spezifischem Legierungsgrad und Wärmebehandlungstemperament, übertreffen jedoch im Allgemeinen Gusstimente und viele geschmückte Produkte derselben Grad .}

Einheitlichkeit der Eigenschaft und Anisotropie:

Der Schmiedevorgang richtet den Kornfluss entlang der Kontur des Teils aus und führt zu hervorragenden Eigenschaften in den Hauptladungsanweisungen .

Im Vergleich zu Platten oder Extrusionen weisen die Schmiedelemente typischerweise bessere Querquer (senkrecht zur Hauptverformungsrichtung) Eigenschaften auf, wobei insgesamt weniger Anisotropie .

Die Mikrostruktur von kleinen Aluminiumlegierung Die Schmiedeturungen ist der grundlegende Grund für ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften .

Wichtige mikrostrukturelle Merkmale:

Raffinierte und dichte Kornstruktur:

Der Schmiedeprozess bricht gründlich grobe As-Cast-Körner ab, bildet feine, einheitliche und dichte äquiengezogene Körner und verlängerte deformierte Körner entlang der Metallflusslinien . Dies verbessert die Duktilität, Zähigkeit des Materials signifikant und beseitigt die Ausgabebefehler .}}}}}}}

Optimierter und kontinuierlicher Körnerfluss:

Dies ist das bedeutendste Merkmal und Vorteil der Schmiede {., da die Metallflüsse innerhalb der Würfelhöhle länglich sind und kontinuierliche faserige Flusslinien bilden, die sich der Geometrie des Teils eng mit der Geometrie des Teils entsprechen. Risswiderstand in kritischen Bereichen (e . g ., Ecken, Lochkanten) .

Einheitliche Verteilung der Stärkung der Phasen (Ausfälle):

Nach der Lösungswärmebehandlung und -alterung werden Phasen (E {. g ., mg₂si in 6xxx -Serien, mgzn₂ in 7xxx -Serie) gleichmäßig als fein aus, als fein, dispergierte Partikel innerhalb der Aluminum -Matrix . Härte .

Die genaue Kontrolle des Alterungsprozesses sorgt für eine optimale Größe und Verteilung von Niederschlägen und vermeidet gleichzeitig schädliche Ausfällung mit kontinuierlicher Körnung und sorgt so für einen guten Korrosionswiderstand .

Hohe metallurgische Sauberkeit:

Die vergangenen Schmiedungen sind intern dicht, frei von Gussfehlern (wie Schrumpfung, Porosität, grobe Einschlüsse) . Durch strenge Kontrolle der Rohstoffverunreinigungen werden die Zähigkeit und den Ermüdungswiderstand des Materials weiter verbessert. .}}}

Kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedete können in der Produktion hohe Präzision und komplexe Formen erreichen .

Anpassungsfähigkeit:

Das Design und die Produktion des Designs und der Produktion können basierend auf detaillierten Kunden -CAD -Modellen und technischen Zeichnungen durchgeführt werden, wobei hochmobile Schmiedeteile . aktiviert werden können

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

Die Eigenschaften von Aluminiumlegierungen hängen stark vom Wärmebehandlungstemperatur ab .

Anleitung zur Temperaturauswahl:

6061/6082 Legierungen: Verwenden Sie normalerweise das T6 -Temperament, um die beste Kombination aus Festigkeit und Korrosionswiderstand zu erhalten. .

7075 Legierung: Abhängig von der Empfindlichkeit der Anwendung gegenüber SCC (Spannungskorrosionsriss), wählen Sie T6 (höchste Festigkeit, SCC -empfindlich) oder T7351/T7651 (leicht reduzierte Festigkeit, aber ausgezeichnete SCC- und Peeling -Korrosionswiderstand) .

Kleine Aluminiumlegierung Die Schmiedelungen haben im Allgemeinen eine gute Bearbeitbarkeit, aber die Schweißbarkeit variiert je nach Legierungsnote .

Herstellung Guidance:

Verarbeitbarkeit: Die meisten Aluminiumlegierungen in T6/T7351 -Tempern haben eine gute Verwirklichung und ermöglichen Teile mit hoher Oberflächenqualität und dimensionaler Genauigkeit .

Schweißbarkeit: 6xxx -Serie -Legierungen (e . g ., 6061, 6082) haben eine ausgezeichnete Schweißbarkeit und können herkömmlicherweise fusion geschweißt werden. und schwerer Verlust der Gelenkfestigkeit . Daher wird das Fusionsschweißen im Allgemeinen nicht empfohlen, und mechanische Verbindung oder fortgeschrittene Festkörperschweißtechniken (E . G ., Reibungsschweißen, Reibungsschweißen FSW) sollte priorisiert werden {.}}

Reststress: Quenchierte Schmieden kann Restspannung haben ., insbesondere für präzisionsbearbeitete Teile, sollten TXX51 (einschließlich Stressabbau) berücksichtigt werden, und entsprechende Bearbeitungswege {.

Die Korrosionsresistenz von kleinen Aluminiumlegierung Die Schmiedelemente variieren je nach Temperatur des Legierungsgrades und Wärmebehandlung, aber im Allgemeinen kann sie die Anwendungsanforderungen durch geeignete Schutzmaßnahmen erfüllen .

Korrosionsschutzstrategien:

Legierung und Temperaturauswahl: Wählen Sie das am besten geeignete Legierungsgrad- und Wärmebehandlungstemperament basierend auf den ätzenden Umgebungs- und Festigkeitsanforderungen . für 7xxx -Serienanwendungen mit SCC- oder Peeling -Korrosionsrisiko, T7351 oder T7651 Tempern sind obligatorisch .

Oberflächenbehandlung:

Anodisierung: Die häufigste und effektivste Schutzmethode, die einen dichten Oxidfilm auf der Schmiedeoberfläche bildet, die Korrosions- und Verschleißresistenz verbessert . Dies umfasst Schwefelsäure -Anodisierung, Chrominsäure -Anodisierung usw. .}}}}}}}}}}

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

Die physikalischen Eigenschaften von kleinen Aluminiumlegierung Die Schmiedetaten sind wichtige Aspekte für die Berücksichtigung von Design .

Konstruktionsüberlegungen:

Stärke-zu-Gewicht-Verhältnis: Aluminiumlegierungen bieten ein ausgezeichnetes Verhältnis von Kraft-zu-Gewicht, was sie zu einer idealen Wahl für das leichte Design . macht

ZuverlässigkeitAr

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

Vielseitigkeit: Verschiedene Noten von Aluminiumlegierungs -Schmieden haben unterschiedliche Leistungsmerkmale, die eine Auswahl auf der Grundlage spezifischer Anwendungsbedürfnisse ermöglichen und auf eine Vielzahl von Feldern von der allgemeinen Industrie bis zur Luft- und Raumfahrt achten .

Qualitätskontrolle für kleine Aluminiumlegierung Die Schmieden ist äußerst kritisch und deckt alle Stufen von Rohstoffen bis zu Endprodukten ab. .

Standard -Testverfahren:

Rohstoffzertifizierung:

Analyse der chemischen Zusammensetzung, um die Einhaltung von AMS, ASTM, EN usw. . sicherzustellen

Interne Defektinspektion (E . G ., Ultraschalltests), um sicherzustellen

Schmiedeprozessüberwachung:

Echtzeitüberwachung von Schmiedenstemperatur-, Druck- und Sterbungsbedingungen .

Zufällige Inspektion von Schmiedensform und Abmessungen .

Überwachung des Wärmebehandlungsprozesses:

Ofentemperatur Gleichmäßigkeit (pro AMS 2750e Klasse 1 oder 2) und Zeitregelung, insbesondere genaue Kontrolle des mehrstufigen Alterns .

Löschen der Medientemperatur- und Agitationsintensitätskontrolle .

Analyse der chemischen Zusammensetzung:

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

Mechanische Eigenschaftstests:

Zugprüfung: Proben von repräsentativen Orten und Orientierungen zum Testen von UTs, ys, el .,

Härteprüfung: Mehrpunktmessungen zur Bewertung der Gesamteinheitlichkeit .

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

Fraktur -Zähigkeitstests: K1C- oder JIC -Test für kritische Komponenten (besonders wichtig für die 7xxx -Reihe) .

SCC -Tests (Stresskorrosionsrisse):

SCC-Sensitivitätstest (e . g ., C-Ring-Test) für 7xxx-Serienlegierungen (insbesondere in T6 Temperatur), um sicherzustellen, dass ihr SCC-Widerstand den Anforderungen entspricht .

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 Kornflusskontinuität, des Umkristallisationsgrades, der Niederschlagsmorphologie und -verteilung usw. .

Dimensions- und Oberflächenqualitätsprüfung:

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

Oberflächenrauheitsmessung .

Standards und Zertifizierungen:

Entspricht ASTM B247 (Aluminiumlegierungen), EN 15908 (Aluminium- und Aluminiumlegierungen - Vorgänge), AMS (Luft- und Raumfahrtmaterialspezifikationen, e . g ., AMS 4117/4133/4134) und andere relevante Branchenständer {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8}

Zertifizierungen des Qualitätsmanagementsystems: ISO 9001, AS9100 (für den Luft- und Raumfahrtsektor) .

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

Schmied der kleinen Aluminiumlegierungen werden in verschiedenen Industriesektoren aufgrund ihres ausgezeichneten Verhältnisses von Stärke zu Gewicht, hoher Zuverlässigkeit und Herstellungseffizienz häufig eingesetzt. .

Primäre Anwendungsbereiche:

Automobilindustrie: Suspensionssystemkomponenten (E . G ., Steuerarme, Lenkknöchel), Radkomponenten, Motorhalterungen, Antriebsstrangkomponenten, Bremsteile für Gewichtsreduzierung und Leistungsverbesserung .}

Luft- und Raumfahrt: Flugzeugstrukturkomponenten (E . G ., Klammern, Anschlüsse, Klappenbefehle, Fahrradkomponenten), Motorkomponenten, kritische Anschlüsse .

Fahrräder und Sportgeräte: Hochleistungs-Fahrrad-Teile (e . g ., Kurbel, Pedale), Carabiner, Sportgeräteanschlüsse, Pfeilwellen .

Maschinenbau: Pumpenkörper, Ventilkörper, hydraulische Komponenten, Klemmen, Verbindungsblöcke, kleine Getriebe Zahnräder, Lagergehäuse, Roboterfugen .

Elektronik- und Elektrogeräte: Kühlkörper, strukturelle Stützen, Steckergehäuse .

Medizinische Ausrüstung: Strukturrahmen, Verbindungsteile usw. ., die eine hohe dimensionale Genauigkeit und Oberflächenqualität erfordert .

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

Allgemeine Hardware: Werkzeuggriffe, Sperrkomponenten usw. .

Designvorteile:

Hohe Festigkeit und Leichtheit: Bietet eine hohe Festigkeit und erreicht eine signifikante Gewichtsreduzierung, Verbesserung der Produktleistung und Energieeffizienz .

Hohe Zuverlässigkeit: Der Schmiedeprozess eliminiert Gussfehler, was zu einer dichten internen Struktur, raffinierten Körnern und kontinuierlichen Flusslinien führt, wodurch die Lebensdauer der Ermüdung erheblich verbessert wird. .

Near-Netz-Formung und komplexe Geometrien: Die Schmiede kann komplexe Geometrien in der Nähe der endgültigen Abmessungen erzeugen, wobei die nachfolgenden Bearbeitungs- und Materialabfälle erheblich reduziert werden, die Herstellungskosten und Vorlaufzeiten . senkten

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit: Abhängig von der Auswahl der Legierung kann es langfristig in Outdoor-, Feucht- oder bestimmten korrosiven Umgebungen verwendet werden. .

Gute Maschinierbarkeit: Erleichtert die nachfolgende Bearbeitung und Oberflächenbehandlung {.

Entwurfsbeschränkungen:

Sterben Kosten: Für die Produktion kleiner Chargen sind die Kosten für das Design und die Herstellungskosten relativ hoch, so

Größenbeschränkungen: Schmiedeabmessungen werden durch Schmiedensausrüstung begrenzt. Sehr große Komponenten sind schwer in ein Stück zu schmieden .

Hochtemperaturleistung: Eine häufige Einschränkung für alle Aluminiumlegierungen; Nicht geeignet für langfristige Betriebsumgebungen über 150 Grad (120 Grad für 7xxx-Serie) .

Schweißbarkeit (für 7xxx -Serie): 7xxx-Serie-Legierungen haben eine schlechte Schweißbarkeit und erfordert die Berücksichtigung von Nicht-Fusions-Schweißverbindungsmethoden .

Wirtschafts- und Nachhaltigkeitsüberlegungen:

Gesamtlebenszykluswert: Während die anfänglichen Kosten für die Schmieden höher sind als Gussteile, machen ihre überlegene Leistung, längere Lebensdauer und reduzierte nachfolgende Verarbeitungskosten sie über ihren gesamten Lebenszyklus wettbewerbsfähig {.

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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