
7050 Ultra -Hard -Aluminium -Legierungsschildplatte
7050 Ultra Hard Aluminium-Legierungsplatte hat aufgrund ihrer Vorteile einer hohen Festigkeit, einer leichten Korrosionsbeständigkeit, der guten Verarbeitbarkeit und der Plastizität eine unersetzliche Position in Hochleistungsfeldern, und breite Anwendungsbereiche . 7050 Aluminium-Legierung. Korrosion und Spannungskorrosionsriss .
1. Materialzusammensetzung und Herstellungsprozess
7050 Aluminiumlegierung (AMS 4050, ASTM B247) stellt eine fortgeschrittene Al-Zn-Mg-Cu-Legierung des Luft- und Raumfahrtgrades dar, die für die überlegene Schadenstoleranz und eine außergewöhnliche Stärke zu Gewicht verhältnis . Die ultra-harte Plattenvariante ausgeliefert wurden.
Legierungschemie:
Zink (Zn): 5.7-6.7% (primäres Stärkungselement)
Kupfer (Cu): 2.0-2.6% (Niederschlagshärtung)
Magnesium (mg): 1.9-2.6% (Stärkung der Niederschläge)
Zirkonium (zr): 0.08-0.15% (Getreidestrukturkontrolle)
Grundmaterial:
Aluminium (AL): größer als oder gleich 87,3% (Restbetrag)
Kontrollierte Verunreinigungen:
Eisen (Fe): weniger oder gleich 0,15% max
Silizium (SI): weniger oder gleich 0,12% max
Mangan (MN): weniger oder gleich 0,10% max
Titan (Ti): weniger als oder gleich 0,06% max
Chrom (CR): weniger als oder gleich 0,04% max
Premium -Schmieden -Produktionssequenz:
Ingot-Guss: Proprietary Low-Wydrogen, Vakuumgeschäftsprozess
Homogenisierung: 470-490 Grad für 24-36 Stunden (computergesteuerte Rampe)
Oberflächenskalping: Mindestens 10 mm pro Oberfläche, um die Segregation zu beseitigen
Vorabvorbereitung: Schutzbeschichtungsanwendung
Multidirektionales Schmieden:
Anfangsdeformation: 400-425 Grad
Zwischenausgänge: 375-395 Grad
Abschließende Verformung: 350-370 Grad
Mindestverformungsverhältnis: 4: 1
Post-Forge Annealing: 413 Grad für 4-8 Stunden (Spannungsausgleich)
Präzisionsbearbeitung: Oberflächenvorbereitung für die Wärmebehandlung
Lösungswärmebehandlung: 475-485 Grad für die dickabhängige Zeit
Controlled Quenching: High-velocity polymer quench (>100 Grad /Sek.)
Kryogene Behandlung: Optional -75 Gradstabilisierung (24 Stunden)
Mehrstufiges Alterung:
T7451: 120 Grad /8HR + 175 Grad /8HR
T7651: 120 Grad /6HR + 165 Grad /24 Stunden
Vollständige Materialverfolgbarkeit mit digitaler Prozessüberwachung während der gesamten Herstellung .
2. Mechanische Eigenschaften der ultra-harten 7050 geschmiedeten Platte
|
Eigentum |
Minimum |
Typisch |
Teststandard |
Leistungsvorteil |
|
Ultimative Zugfestigkeit |
510 MPa |
540-570 MPA |
ASTM E8/E8M |
15% höher als 7075- T6 |
|
Ertragsfestigkeit (0,2%) |
455 MPa |
480-510 MPA |
ASTM E8/E8M |
Überlegene Luft- und Raumfahrtladungskapazität |
|
Dehnung (2 Zoll) |
8% |
10-13% |
ASTM E8/E8M |
Bessere Schadenstoleranz als 7075 |
|
Frakturschärfe (K₁C) |
30 MPA√m |
33-38 mpa√m |
ASTM E399 |
25% Verbesserung gegenüber 7075- T6 |
|
Scherfestigkeit |
305 MPa |
320-345 MPA |
ASTM B769 |
Verbesserte gemeinsame Leistung |
|
Lagerstärke (e/d =2.0) |
785 MPa |
800-850 MPA |
ASTM E238 |
Außergewöhnliche Befestigungskapazität |
|
Ermüdungsstärke (10⁷) |
145 MPa |
160-180 MPA |
ASTM E466 |
Überlegener zyklischer Belastungswiderstand |
|
Härte (Brinell) |
140 Hb |
150-165 Hb |
ASTM E10 |
Verbesserter Verschleißfestigkeit |
|
Druckausbeute |
470 MPa |
490-520 MPA |
ASTM E9 |
Kritisch für Kompressionsstrukturen |
Richtungsleistung:
L/LT -Zugfestigkeitsverhältnis: 1.05-1.08
L/ST -Zugfestigkeitsverhältnis: 1.07-1.12
L/45 Grad Zugfestigkeitsverhältnis: 1.02-1.06
Eigenschaftsvariation von Core-to-Oberflächen:<5% in thickness up to 150mm
3. Microstructural Engineering für die ultra-harte Leistung
Präzisionsthermomechanische Kontrolle:
Kornstrukturmanagement:
Nicht einkristallisierte, faserige Getreidemorphologie
Kontrolliertes Pancakakerierungsverhältnis: 5: 1 bis 8: 1
ZR-stabilisierte Unterkonstruktionsretention
Niederschlagstechnik:
η '(mgzn₂) Primärverstärkung
η (mgzn₂) überbewertet kontrolliert
T (al₂mg₃zn₃) Phasenverteilung
S (Al₂cumg) Phasenminimierung
Kühlratenkontrolle:
Critical cooling rate: >100 Grad /s an der Oberfläche
Core cooling rate: >60 Grad /Sek. Minimum
Residual -Stress -Minimierung durch Polymerstock
Mehrstufige alternde Kinetik:
Keimbildungsstufe: 120 Grad /6-8 HR (GP -Zonenbildung)
Wachstumsstufe: 165-175 Grad /8-24 HR (η 'Niederschlag)
Mikrostruktureigenschaften:
Korngröße: ASTM 8-10 (15-30 μm)
Dispergiergröße: 50-100 nm (al₃zr)
Precipitate Density: >10^17/cm³
Rekristallisierter Bruch:<5% maximum
Textur: Starkes Messing {011}<211>Komponente
Einschlussbewertung: weniger als oder gleich 0,3 pro ASTM E45
Hohlrauminhalt:<0.1% volumetric
4. Dimensionale Spezifikationen und Toleranzen
|
Parameter |
Standardbereich |
Luft- und Raumfahrttoleranz |
Kommerzielle Toleranz |
|
Dicke |
20-250 mm |
± 0,5 mm oder ± 1%* |
± 1,5 mm oder ± 2%* |
|
Breite |
1000-2500 mm |
± 2 mm |
± 5 mm |
|
Länge |
2000-10000 mm |
+10/-0 mm |
+20/-0 mm |
|
Ebenheit |
N/A |
0,1% der Länge |
0,2% der Länge |
|
Oberflächenrauheit |
N/A |
3,2 μm Ra max |
6,3 μm Ra max |
|
Kantenstallheit |
N/A |
1 mm pro Meter |
3 mm pro Meter |
|
Parallelität |
N/A |
0,5% der Dicke |
1,0% der Dicke |
*Was auch immer größer ist
Spezielle Verarbeitungsoptionen:
Nah -Nettoform -Schmieden: Reduzierende Bearbeitungszulage
Contour Pre-Machining: 15 mm Mindestbestandszustand
Stressabbau: Vorbereitung der Stressausgleich
Ultraschalluntersuchung: 100% volumetrische Tests pro AMS 2154
Dichte: 2,83 g/cm³ (± 0,02)
Gewichtsformel: Dicke (mm) × Breite (m) × Länge (m) × 2.83=Gewicht (kg)
5. Wärmebehandlung und Leistungsoptimierung
|
Temperaturbezeichnung |
Prozessdetails |
Optimierte Eigenschaften |
Zielanwendungen |
|
T7451 |
Lösungswärmebehandlung, kontrollierte Stretch (1.5-3%), Stressabbau, überlagert |
Bester SCC -Widerstand mit hoher Stärke |
Primärflugzeugstrukturen |
|
T7651 |
Lösungswärmebehandlung, kontrollierte Dehnung (1.5-3%), übertroffen (höhere Spitzentemperatur) |
Maximale Festigkeit mit gutem SCC -Widerstand |
Kritische tragende Komponenten |
|
T7351 |
Lösungswärmebehandlung, Stressabbau durch Dehnung, speziell übertrieben |
Optimale Kombination von Kraft-/Fraktur -Zähigkeit |
Ermüdungskritische Strukturen |
|
T74 |
Lösungswärmebehandlung, mehrstufige Überstände |
Maximaler SCC -Widerstand |
Marine/Naval Aerospace Applications |
Wärmebehandlungsparameter:
Lösungstemperatur: 475-485 Grad
Zeit einweichen: 1 Stunde pro 25 mm Dicke (minimal)
Quench -Verzögerung:<10 seconds maximum
Quench Medium: Polymerkonzentration 12-18%
Quench Geschwindigkeit: 3-5 m/s Minimum
Alterungstemperaturkontrolle: ± 3 Grad Toleranz
Post-End-Speicher:<8 hours at <20°C before aging
Materialantworteigenschaften:
Natürliches Altern: Wesentliche Veränderungen im Eigentum innerhalb von 48 Stunden
Künstliche Alterung: 90% der im ersten Alterung entwickelten Eigenschaften
Thermal Stability: Maintains >95% der Immobilien bei 100 Grad
Kryogene Leistung: Erhöhte Festigkeit bei Temperaturen unter Null
Stressabbau: 2-3% Permanente Verformung empfohlen
6. Maschinenabilitäts- und Herstellungsüberlegungen
|
Betrieb |
Werkzeugmaterial |
Empfohlene Parameter |
Besondere Überlegungen |
|
Hochgeschwindigkeitsmahlen |
Premium -Carbid |
Vc =500-1000 m/min, fz =0.1-0.25 mm |
Das Mahlen steigen |
|
Tiefes Lochbohren |
Carbid-Kühlmittelgefütterung |
Vc =80-150 m/min, fn =0.15-0.35 mm/rev |
Hackzyklus erforderlich |
|
Drehen |
PCD/CBN -Einsätze |
Vc =600-1200 m/min |
Scharfe Schneidkanten |
|
Fäden |
Premium HSS-E-PM |
Vc =15-25 m/min |
Fadenrollen bevorzugt |
|
Reihenfolge |
Carbid -Reibahlen |
Vc =40-70 m/min |
H7 -Toleranz erreichbar |
|
EDM |
Kupferelektroden |
Niedrige Stromeinstellungen |
Schichtentfernung erforderlich |
Bearbeitungsoptimierungsstrategien:
Schneidflüssigkeiten: wasserlösliche Kühlmittel (ph 8.5-9.5)
Werkzeugbeschichtungen: Tialn oder Diamond bevorzugt
CHIP-Management: Hochdruck (70+ Bar) Kühlmittel
Klemmkraft: mäßig (Verzerrung vermeiden)
Feeds/Geschwindigkeiten: hohe Geschwindigkeit, mäßiger Vorschubansatz
Werkzeugbindung: maximal 60% des Cutterdurchmessers
Rauenstrategie: Hocheffiziente Bearbeitung (Hem)
Finishing: Lichtschnitte mit hoher Oberflächengeschwindigkeit
7. Korrosionswiderstands- und Schutzsysteme
|
Umwelttyp |
Widerstandsbewertung |
Schutzmethode |
Leistungserwartung |
|
Industrielle Atmosphäre |
Mäßig |
Anodizing + Primer/Topcoat |
10+ Jahre mit Wartung |
|
Meeresumgebung |
Schlechter Fair |
Anodizing + verchromter Primer + Topcoat |
5-8 Jahre mit Wartung |
|
Hohe Bummel |
Gerecht |
Anodisierender Typ II oder III |
3-5 Jahre ohne Topcoat |
|
Chemische Exposition |
Gerecht |
Chemische Umwandlung + versiegelte Anodisierung |
Anwendungsabhängig |
|
Stresskorrosion |
Gut (T7 Temperien) |
Übergasse + Oberflächenkomprimierung |
Signifikante Verbesserung gegenüber 7075 |
|
Peeling |
Gut (T7 Temperien) |
Richtige Wärmebehandlung |
Exco -Bewertung von EA oder besser |
Oberflächenbehandlungsoptionen:
Anodisierung:
Typ II (Schwefel): 10-25 μm
Typ III (hart): 25-75 μm
Dünnfilm Schwefel: 3-8 μm
Tartarisch-sulfurisch: 5-15 μm
Umwandlungsbeschichtungen:
Chromat pro mil-dtl -5541 Klasse 1A
TRIVALEPT CHROMIUM -Vorbehandlung
Sol-Gel-Technologie
Lacksysteme:
High-Solids-Epoxy-Primer
Polyurethan Topcoat
Regenerosionsbeschichtungen
Spezial-Anti-Korrosion-Primer
Mechanische Oberflächenverstärkung:
Shot Peening (0.008-0.012 Eine Intensität)
Laserschock an sich
Verbrennung
8. physikalische Eigenschaften für das Engineering -Design
|
Eigentum |
Wert |
Design Bedeutung |
|
Dichte |
2,83 g/cm³ |
Kritische Strukturen |
|
Schmelzbereich |
490-630 Grad |
Schweiß-/Wärmebehandlung Einschränkungen |
|
Wärmeleitfähigkeit |
153-167 W/m·K |
Wärmeableitungsfähigkeit |
|
Elektrische Leitfähigkeit |
35-40% iACs |
EMI -Schildanwendungen |
|
Spezifische Wärme |
860 j/kg · k |
Wärmemassenberechnungen |
|
Wärmeausdehnung (CTE) |
23.5 ×10⁻⁶/K |
Wärmestressvorhersage |
|
Young's Modul |
71,7 GPA |
Strukturelle Steifheit |
|
Poissons Verhältnis |
0.33 |
Elastizitätsmodellierung |
|
Ermüdungsrisswachstumsrate |
da/dn=3 × 10⁻⁹ (ΔK) ³ · ⁵ |
Schadenstoleranzdesign |
|
Frakturenergie (G₁C) |
28-32 kJ/m² |
Einflussresistenzbewertung |
9. Qualitätssicherung und TestprotokollePtion
Obligatorisches Inspektionsregime:
Chemische Zusammensetzung:
Optische Emissionsspektroskopie
Überprüfung aller wichtigen Elemente und Verunreinigungen
Mechanische Tests:
Vollzugtest (L, LT, ST Richtungen)
K₁C -Fraktur -Zähigkeitstests
Härteumfrage (25 -mm -Gitter -Minimum)
Nicht-zerstörerische Tests:
Ultraschalluntersuchung gemäß AMS-STD -2154 Klasse A.
Durchdringungsuntersuchung kritischer Oberflächen
Wirbelstrahlungstests (optional)
Mikrostrukturanalyse:
Korngröße und Morphologie
Bewertung der Rekristallisation
Einschlussbewertung pro ASTM E45
Produktionstest:
Überprüfung der Wärmebehandlungsparameter
Quench -Sensitivitätstest
Elektrische Leitfähigkeitskartierung
Zertifizierungsdokumentation:
Materialtestbericht (mtr) pro en 10204 3.1/3.2
Chemische Analysezertifizierung
Mechanische Eigenschaften Zertifizierung
Wärmebehandlungsdiagrammaufzeichnungen
NDT -Berichte mit Akzeptanzkriterien
Dokumentation der Temperaturüberprüfung
Prozesssteuerungsparameter
Statistische Prozessdatenzusammenfassung
Information über die Rückverfolgbarkeit von Los
10. Anwendungen und Leistungsvorteile
Primäre Luft- und Raumfahrtanwendungen:
Schottstrukturen
Flügelsparen und Tragweitstrukturen
Fahrradkomponenten
Rumpfrahmen und Länger
Dicke Abschnitt strukturelle Mitglieder
Oberflügelhaut
Hochlastarmaturen
Raketenstrukturen
Strukturelle Backup -Hardware
Kritische Verbindungsanpassungen
Leistungsvorteile vs . 7075:
10-15% höhere Zugfestigkeit
20-25% verbesserte Frakturzähigkeit
Überlegene Stresskorrosionsbeständigkeit
Verstärkte Peeling -Korrosionsresistenz
Bessere Müdigkeit Risswachstumsresistenz
Verbesserte Schadenstoleranz
Höhere Restfestigkeit nach dem Aufprall
Bessere thermische Stabilität
Überlegene Bearbeitbarkeit in dicken Abschnitten
Verbesserte Eigenschaften durch Dicke
11. Speicher- und HandhabungsanforderungenProduktbeschreibung
Materialhandhabungsprotokoll:
Speicherumgebung:
Temperatur: 15-25 Grad
Luftfeuchtigkeit:<65% RH
Schutz vor Niederschlag
Isolation aus Stahlprodukten
Hebensrichtlinien:
Multi-Punkte-Heben mit Spreizstangen
Nichtmetallische Schlingen
Beliebte label: 7050 Ultra Hard Aluminium -Schmiedplatte, China 7050 Ultra Hard Aluminium -Legierungsschildplattenhersteller, Lieferanten, Fabrik, Aluminium -Schmiedenplatte mit 6061 Legierung, Verschiedene Aluminium-Schmiedplatte mit unterschiedlichem Aluminium
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