5A06 H112 Aluminium gefälscht

5A06 H112 Aluminium gefälscht

5A06 H112 Aluminium geschmiedetes Ring spielt aufgrund seiner hohen Festigkeit, seiner guten Korrosionsbeständigkeit, der hervorragenden Schweißleistung und seiner Verarbeitung eine wichtige Rolle in mehreren Bereichen.

1. Materialzusammensetzung und Herstellungsprozess

 

5A06 H112 Aluminium Forged Ring ist eine hochfeste, nicht hitzebehandelte Aluminium-Magnesium-Legierung (Al-Mg-Serie), die besonders für ihre hervorragende Korrosionsbeständigkeit (insbesondere gegen Meerwasser), gute Schweißbarkeit, mittlere Festigkeit und überlegene kryogene Eigenschaften bekannt ist. Das H112 -Temperament zeigt an, dass das Material geschmiedet wurde und anschließend nicht einer präzisen kalten Arbeits- oder Wärmebehandlung ausgesetzt ist, wodurch seine geschmiedete Mikrostruktur und einige Restspannungen beibehalten wird. Durch einen präzisen Schmiedeprozess wird seine interne Mikrostruktur optimiert, wobei der Kornfluss entlang der Geometrie des Rings ausgerichtet ist, was es zu einer idealen Wahl für Anwendungen macht, die extreme Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und kryogene Zähigkeit wie Schiffbau, Offshore -Ingenieurwesen, nukleare Industrie, kryogene Geräte und Druckgeschäfte erfordern:

Primärlegierungselemente:

Magnesium (mg): 5. 8-6. 8% (primäres Stärkungselement, bietet hohe Festigkeit und gute Schweißbarkeit)

Mangan (Mn): 0. 5-0. 8% (fördert die Stärke und verfeinert Getreide)

Chrom (Cr): 0. 10-0. 20% (hemmt die Rekristallisation, verbessert die Stresskorrosionsresistenz)

Titanium (ti): 0. 02-0. 10% (Getreideverfeinerung)

Grundmaterial:

Aluminium (Al): Gleichgewicht

Kontrollierte Verunreinigungen:

Eisen (Fe): weniger oder gleich 0. 25% max

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

Kupfer (cu): weniger als oder gleich 0. 10% max

Zink (Zn): weniger als oder gleich 0. 20% max

Beryllium (be): 0. 0001-0. 005% (hemmt die Oxidation)

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

Premium -Schmiedenprozess:

Schmelzenpräparation:

Hochpüren primäres Aluminium

Genauige Kontrolle der Legierungselemente mit ± 0. 05% Toleranz

Fortgeschrittene Filtrations- und Entgasungsbehandlungen (z. B. Snif oder Drehdegasung) sorgen für die Sauberkeit der Schmelze

Getreideverfeinerung (typischerweise mit Al-Ti-B-Master-Legierung)

Semi-kontinuierlicher Gießen von Direct Chill (DC), um hochwertige Pergots zu produzieren

Homogenisierung:

450-480 Grad für 8-16 Stunden

Gleichmäßige Temperaturregelung: ± 5 Grad

Gewährleistet eine einheitliche Verteilung von Legierungselementen und eliminiert Mikrosegregation

Billet -Vorbereitung:

Ingot -Oberflächenkonditionierung (Skalping oder Mahlen)

Ultraschallinspektion zur Gewährleistung der inneren Fehlerlosigkeit

Vorheizen: 380-420 Grad mit präziser Temperatur Gleichmäßigkeitskontrolle

Schmiedenssequenz (Ringfischen):

Aufregung: Das Ingot in einen Festplatten- oder Preform -Ring bei 380-420 Grad fälschen

Piercing/Stanzen: Erstellen eines zentralen Loch

Ringrollen: Verwenden einer Ringrollmaschine, um den Ring -Preform axial und radial zu erweitern, die Getreidestruktur weiter zu verfeinern und Abmessungen zu steuern

Die Schmiede Finish: Endgültiges Formen in den sterben, um geometrische Präzision und Oberflächenbeschaffung zu gewährleisten

Schmiedenstemperatur: 350-400 Grad

Schmiedendruck: Tausende von Tonnen, abhängig von Ringgröße und Komplexität

Mindestverringerungsverhältnis: 3: 1 bis 5: 1, gewährleisten dichte, gleichmäßige innere Struktur, Eliminierung der Gussstruktur und Bildung des optimierten Kornflusses

Annealing (optional):

Wenn eine weitere Verarbeitung oder mikrostrukturelle Einstellung erforderlich ist, kann das Tempern nach dem Schmieden durchgeführt werden, um das Temperament zu erreichen.

H112 Temperaturbildung:

Nach dem Schmieden wird das Material nur eine geringfügige mechanische Verarbeitung unterzogen (falls erforderlich), wie z. B. Abflachung oder Strecken, ohne weitere Wärmebehandlung oder Erkältung, wodurch der als geschmiedete Zustand beibehält.

Alle Produktionsphasen unterliegen strenger Qualitätskontrolle, nicht zerstörerischen Tests und Rückverfolgbarkeitsmanagement.

 

 

2. Mechanische Eigenschaften von 5A06 H112 geschmiedetem Ring

 

Eigentum

H112

Testmethode

Ultimative Zugfestigkeit

300-340 MPA

ASTM E8

Ertragsfestigkeit (0. 2%)

150-180 MPA

ASTM E8

Dehnung (2 Zoll)

16-22%

ASTM E8

Härte (Brinell)

70-85 Hb

ASTM E10

Ermüdungsstärke (5 × 10 ° ⁸ -Zyklen)

120-150 MPA

ASTM E466

Scherfestigkeit

170-200 MPA

ASTM B769

Frakturzähigkeit (K1C, typisch)

28-35 mpa√m

ASTM E399

 

Immobilienverteilung:

Radiale und tangentiale Eigenschaften: Schmiedete Ringe weisen eine gute Anisotropie auf, wobei der Kornstrom tangential verteilt ist (Umfangs), was eine höhere tangentiale Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit liefert.

Wandstärke Wirkung auf Eigenschaften: Die Stärke kann bei dünneren Wandabschnitten leicht zunehmen.

Variation von Kern -zu -Oberflächenhärten: weniger als 5 Hb.

Restspannung: Das Temperament H112 behält einen gewissen Reststress durch Schmieden bei; Wenn die Empfindlichkeit gegenüber Reststress ein Problem darstellt, kann die nachfolgende Verarbeitung möglicherweise Stressabbau erfordern.

Ermüdungsleistung: Der optimierte Kornfluss, der durch den Schmiedenprozess gebildet wird, verbessert die Ermüdungslebensdauer des Materials.

Kryogene Leistung: Stärke und Zähigkeit verbessern sich sogar in extrem niedrigen Umgebungen ohne spröde Übergang, was es zu einem hervorragenden kryogenen Strukturmaterial macht.

 

 

3.. Mikrostruktureigenschaften

 

Wichtige mikrostrukturelle Merkmale:

Getreidestruktur:

Feine, einheitliche gemischte Struktur von rekristallisierten Körnern und verlängerten nicht rekristallisierten Körnern ausgerichtete tangential

Der Getreidefluss, der stark mit der Geometrie des Rings entspricht, gleichmäßig verteilt tangential, maximiert die Materialleistung

Feine Dispergierfolien, die von Mangan (MN), Chrom (CR) und Titan (TI) gebildet werden

ASTM Korngröße 6-9 (45-16 μm)

Niederschlagsverteilung:

-Mg₅al₈ Phase: fein und gleichmäßig dispergiert und fungiert als primäre Stärkungsphase

Mg-al-intermetallische Verbindungen: Verteilung an Korngrenzen, die effektiv kontrolliert werden, um die Empfindlichkeit der Spannungskorrosion zu vermeiden

Kleine Mengen an primären intermetallischen Verbindungen wie Alfemn werden effektiv abgebaut und verteilt

Texturentwicklung:

Schmiedenprozess erzeugt eine spezifische Textur, die für tangentiale Eigenschaften von Vorteil ist

Besondere Merkmale:

Hohe metallurgische Sauberkeit, minimierende nicht-metallische Einschlussfehler

Die kontrollierte kontinuierliche Ausfällung der Beta-Phase bei Korngrenzen verbessert die Spannungskorrosionsbeständigkeit

 

 

4. Dimensionale Spezifikationen und Toleranzen

 

Parameter

Standardbereich

Präzisionstoleranz

Kommerzielle Toleranz

Testmethode

Außendurchmesser

100-2000 mm

± 0. 8 mm bis zu 500 mm

± 1,5 mm bis zu 500 mm

Mikrometer/CMM

   

± 0. 2% über 500 mm

± 0. 4% über 500 mm

 

Innendurchmesser

80-1900 mm

± 0. 8 mm bis zu 500 mm

± 1,5 mm bis zu 500 mm

Mikrometer/CMM

   

± 0. 2% über 500 mm

± 0. 4% über 500 mm

 

Wandstärke

10-400 mm

± 0. 5mm

± 1. 0 mm

Mikrometer/CMM

Höhe

20-600 mm

± 0. 5mm

± 1. 0 mm

Mikrometer/CMM

Ebenheit

N/A

0. 2mm/100 mm Durchmesser

0. 4mm/100 mm Durchmesser

Flachness Messel/CMM

Konzentrik

N/A

0. 2mm

0. 4mm

Konzentrik -Messgeräte/CMM

Oberflächenrauheit

N/A

6,3 μm Ra max

12,5 μm Ra max

Profilometer

 

Standard verfügbare Formulare:

Geschmiedete Ringe: Außendurchmesser 100 mm bis 2000 mm, Wandstärke 10 mm bis 400 mm

Benutzerdefinierte Dimensionen und Geometrien, die gemäß den Kundendienstzeichnungen und Anforderungen verfügbar sind

Verschiedene Verarbeitungsbedingungen verfügbar, z. B. gefälscht, is, rau bearbeitet

 

 

5. Temperaturbezeichnungen und Härtungsmöglichkeiten

 

Temperaturcode

Prozessbeschreibung

Optimale Anwendungen

Schlüsselmerkmale

O

Voll geglüht, weich

Anwendungen, die maximale Formulierbarkeit oder anschließende tiefe Verarbeitung erfordern

Maximale Duktilität, niedrigste Stärke

H111

Nach vollem Glühen mäßig abgehärtet

Allgemeine Strukturen, hervorragende Eigenschaften nach dem Schweigen

Gutes Gleichgewicht von Stärke und Duktilität

H112

Erst nach dem Schmieden abgeflacht

Geeignet für die weitere Verarbeitung vor der Bearbeitung, mit Restspannungen durch Schmieden

Als geschmiedete Erkrankung, mittelschwere Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

H321

Stabilisierte H32 -Temperatur

Hohe Festigkeit, strenge Korrosionsbeständigkeitsanforderungen

Ausgezeichnete SCC -Widerstand, höhere Stärke

 

Anleitung zur Temperaturauswahl:

H112: Bei Verwendung der as-geschmiedeten Mikrostruktur und Eigenschaften und der weiteren Verarbeitung ist eine weitere Verarbeitung erforderlich.

O: Für den Ring werden komplexe Kaltformbetriebe oder maximale Duktilität benötigt.

H111: Wenn eine höhere Festigkeit als H112 erforderlich ist, während eine gute Duktilität und Schweißbarkeit aufrechterhalten wird.

H321: Wenn extrem hohe Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit (insbesondere Spannungskorrosionsrisse) sowie höhere Festigkeitsanforderungen vorliegen.

Als Al-Mg-Serie-Legierung wird 5A06 nicht durch Wärmebehandlung gestärkt. Unterschiedliche H -Tempo werden hauptsächlich durch Erkältungsarbeiten erreicht. Das Schmieden selbst ist eine Form der plastischen Verformung, daher repräsentiert H112 den nachgewiesenen Zustand.

 

 

6. Merkmale für Bearbeitung und Herstellung

 

Betrieb

Werkzeugmaterial

Empfohlene Parameter

Kommentare

Drehen

Carbide, PCD

Vc =150-400 m/min, f =0. 1-0. 4 mm/rev

Leicht zu erreichen, eine gute Oberflächenbeschaffung, mäßige Werkzeugkleidung

Bohren

Carbid, Zinnbeschichtet

Vc =60-150 m/min, f =0. 15-0. 35 mm/rev

Durch die Kühlmittel empfohlene Übungen, gut für tiefe Löcher

Mahlen

Carbide, HSS

Vc =200-600 m/min, fz =0. 1-0. 25 mm

Hochpositive Rechenwinkelwerkzeuge, große geschnittene Tiefe, hohe Futtermittel

Tippen

HSS-E-PM, TICN beschichtet

Vc =15-30 m/min

Richtige Schmierung für gute Fadenqualität

Reihenfolge

Carbide, HSS

Vc =50-100 m/min, f =0. 2-0. 5 mm/rev

H7/H8 -Toleranz erreichbar

Sägen

Carbid-Spitzenklinge

Vc =800-2000 m/min

Effizientes Schneiden für Stangen großer Durchmesser

 

Herstellung Guidance:

Bewertung der Bearbeitbarkeit: 70% (1100 Aluminium=100%), gute Bearbeitbarkeit, niedriger als 2xxx und 7xxx Legierungen

Chip -Formation: Gummi -Chips, neigen dazu, sich um Werkzeuge zu wickeln, erfordert gute Chipschalter

Kühlmittel: wasserlösliche Schneidflüssigkeit (8-12% Konzentration), Kühlung mit hoher Durchflussrate

Werkzeugkleidung: Mäßige, regelmäßige Werkzeuginspektion benötigt

Schweißbarkeit: Ausgezeichnet mit TIG und MIG -Schweißen, einer der besten schweißbaren Aluminiumlegierungen

Kaltarbeit: gute Formbarkeit des Temperaments, mäßig in H112 -Temperament

Heißes Arbeitswerk: Empfohlener Temperaturbereich 300-400 Grad

Spannungskorrosionsrisse: H112 -Temperament hat eine hervorragende Resistenz gegen Stresskorrosionsrisse

Kryogene Eigenschaften: Behält oder verbessert die Stärke und Zähigkeit bei extrem niedrigen Temperaturen

 

 

7. Korrosionsbeständigkeits- und Schutzsysteme

 

Umwelttyp

Widerstandsbewertung

Schutzmethode

Erwartete Leistung

Industrielle Atmosphäre

Exzellent

Saubere Oberfläche

20+ Jahre

Meeresatmosphäre

Exzellent

Saubere Oberfläche

15-20+ Jahre

Meerwasser -Eintauchen

Sehr gut

Kathodischer Schutz oder Malerei

10-15+ Jahre mit Wartung

Hohe Luftfeuchtigkeit

Exzellent

Saubere Oberfläche

20+ Jahre

Stresskorrosion

Ausgezeichnet (H112 Temperament)

Kein zusätzlicher Schutz benötigt

Extrem geringe Anfälligkeit

Peeling

Exzellent

Standardschutz

Extrem geringe Anfälligkeit

Galvanische Korrosion

Gut

Richtige Isolation

Sorgfältiges Design mit unterschiedlichen Metallen

 

Oberflächenschutzoptionen:

Anodisierung:

Typ II (Schwefel): 10-25 μm Dicke, bietet zusätzlichen Schutz und Ästhetik

Typ III (hart): 25-75 μm Dicke, erhöht den Verschleiß Widerstand und Härte

Färben und Versiegelung: Verbessert die Ästhetik und Korrosionsbeständigkeit

Umwandlungsbeschichtungen:

Chromat Conversion-Beschichtungen (mil-dtl -5541): Ausgezeichnete Basis für Farben oder Klebstoffe

Chromfreie Alternativen: umweltbedingt konform

Malsysteme:

Epoxy Primer + Polyurethan Topcoat: bietet einen hervorragenden langfristigen Schutz, insbesondere für Meeresanwendungen

 

 

8. Physikalische Eigenschaften für das technische Design

 

Eigentum

Wert

Entwurfsprüfung

Dichte

2,66 g/cm³

Leichtes Design, Schwerkraftkontrolle

Schmelzbereich

575-635 Grad

Schweiß- und Gießparameter

Wärmeleitfähigkeit

121 W/m·K

Wärmemanagement, Wärmeübertragungsdesign

Elektrische Leitfähigkeit

34% IACs

Elektrische Leitfähigkeit in elektrischen Anwendungen

Spezifische Wärme

897 J/kg · k

Wärmemassen- und Wärmekapazitätsberechnungen

Wärmeausdehnung (CTE)

24.0 ×10⁻⁶/K

Dimensionale Änderungen aufgrund von Temperaturschwankungen

Young's Modul

70,3 GPA

Ablenkung und Steifigkeitsberechnungen

Poissons Verhältnis

0.33

Strukturanalyseparameter

Dämpfungskapazität

Mäßig

Vibration und Rauschkontrolle

 

Konstruktionsüberlegungen:

Betriebstemperaturbereich: -200 Grad bis +80 Grad (Langzeitverwendung oben dieser Temperatur kann zu Sensibilisierung führen, was sich auf den SCC-Widerstand auswirkt)

Kryogene Leistung: Erhält oder verbessert die Stärke und Zähigkeit bei extrem niedrigen Temperaturen, ideal für kryogene Strukturmaterialien

Magnetische Eigenschaften: Nichtmagnetisch

Recyclabilität: 100% recycelbar mit hohem Schrottwert

Formbarkeit: Gut im Temperament, mäßig in H112 -Temperament

Dimensionsstabilität: gute dimensionale Stabilität nach Schmieden und Stressabbau

Verhältnis von Stärke zu Gewicht: vorteilhaft in Anwendungen, die hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern

 

 

9. Qualitätssicherung und Tests

 

Standard -Testverfahren:

Chemische Zusammensetzung:

Optische Emissionsspektroskopie

Röntgenfluoreszenzanalyse

Überprüfung aller wichtigen Elemente und Verunreinigungsinhalte

Mechanische Tests:

Zugtest (radial, tangential, axial)

Härteprüfung (Brinell, mehrere Standorte)

Impact-Tests (Charpy V-Notch, insbesondere für kryogene Anwendungen)

Ermüdungstest (nach Bedarf)

Zerstörungsfreie Tests:

Ultraschallinspektion (100% Volumetrie, gemäß ASTM B594/E2375 oder AMS 2630)

Wirbelstromtests (Oberflächen- und nahezu Oberflächenfehler)

Penetrantinspektion (Oberflächenfehler)

Röntgenuntersuchungen (interne makroskopische Defekte)

Mikrostrukturanalyse:

Korngrößenbestimmung

Niederschlags- und intermetallische Verbindungsbewertung

Überprüfung des Getreideflussmusters

Spannungskorrosionsensitivitätstests

Dimensionale Inspektion:

CMM -Überprüfung (Koordinatenmessmaschine)

Außendurchmesser, Innendurchmesser, Wandstärke, Höhe, Flachheit, Konzentrik usw.

Standardzertifizierungen:

Materialtestbericht (en 10204 3. 1 oder 3.2)

Chemische Analysezertifizierung

Mechanische Eigenschaften Zertifizierung

Wärmebehandlung/Schmiedenszertifizierung

Zerstörerische Testzertifizierung

Konformität mit ASTM B247 (Schmied), GB/T 3880 (chinesischer Standard), en aw -5083/5A06 usw.

 

 

10. Anwendungen und Entwurfsüberlegungen

 

Primäranwendungen:

Meeresindustrie:

Schiffbau und Yachtbau (Rumpfstrukturen, Deckausrüstung, Meerwasserleitung)

Offshore -Bohrplattform Strukturkomponenten

Entsalzungsausrüstung

U -Boot -Komponenten

Kryogene Engineering:

Lagertanks und Übertragung von Pipeline -Ringen verflüssige Erdgas (LNG)

Kryogene Gerätekomponenten

Druckbehälter:

Mittel- und Hochdruckgefäßflansche und Ringe

Druck tragende Gerätekomponenten

Nuklearindustrie:

Komponenten des Kernreaktorkühlsystems

Strahlungsschutzstrukturen

Eisenbahntransit:

Hochgeschwindigkeits-Zugkörper-Strukturkomponenten

Designvorteile:

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Meeres- und Industrieumgebungen, mit sehr hoher Resistenz gegen Meerwasserkorrosion

Überlegene Schweißbarkeit mit hoher Schweißfestigkeit und guter Duktilität

Außergewöhnliche kryogene Zähigkeit mit verbesserten Eigenschaften bei extrem niedrigen Temperaturen

Mäßige Festigkeit und gute Duktilität, geeignet für strukturelle Komponenten

Schmiedenprozess optimiert den Getreidefluss und die interne Qualität

Ausgezeichnete Resistenz gegen Stresskorrosionsrisse und Peeling -Korrosion

Leichtes Gewicht, beitragen zu Energieeinsparungen und Emissionsreduzierung

Nichtmagnetisch

Entwurfsbeschränkungen:

Kann nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden; Die Festigkeitsgrenze ist niedriger als 2xxx- und 7xxx-Serien-hochfeste Legierungen

Die langfristige Verwendung über 65 Grad kann zu einer Sensibilisierung führen (aufgrund von MG₂al₃-Phasenausfällen), was zu einer zunehmenden Anfälligkeit für Stresskorrosions führt. Die Betriebstemperatur muss kontrolliert oder H321 -Temperatur gewählt werden.

Das Festigkeitsniveau ist niedriger als die H116/H321 -Gemüter von 5083, kann jedoch in bestimmten korrosiven Umgebungen besser abschneiden.

Relativ höhere Kosten.

Wirtschaftliche Überlegungen:

Hochleistungsmaterial, höhere Anfangskosten, aber lange Lebensdauer und niedrige Wartungskosten

Eine ausgezeichnete Korrosionsresistenz verringert den langfristigen Schutzbedarf

Gute Schweißbarkeit senkt die Kosten für die Herstellung komplexer Strukturen

Leichte Eigenschaften tragen dazu bei

Nachhaltigkeit Aspekte:

100% recycelbar mit hoher Effizienz der Ressourcenauslastung

Aluminiumproduktionsprozesse werden immer mehr umweltfreundlicher und reduziert den Energieverbrauch

Lange Lebensdauer reduziert die Erzeugung von Abfällen

Materialauswahlanleitung:

Wählen Sie 5A06 H112 gefälschte Ringe, wenn hohe Festigkeit, außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit (insbesondere gegen Meerwasser), hervorragende Schweißbarkeit und kryogene Eigenschaften erforderlich sind, und die Obergrenze der Festigkeit ist nicht so kritisch wie bei 7075/7050.

Für Strukturen, die bei Temperaturen über 65 Grad langfristig dienen, sollte das H321-Temperament ausgewählt oder andere Legierungen berücksichtigt werden.

Geeignet für kritische Anwendungen in marinen, kryogenen und nuklearen Industrien als strukturelle und druckhaltige Komponenten.

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