7075 ALEA DE ALUMINUM ALUMINUM Die Forestas

La aleación de aluminio 7075 es una aleación de la serie AL-High-High-Fuerza Al-Zn-Mg-Cu, reconocida como una de las aleaciones de aluminio de mayor resistencia después de la serie Aeroespace Aerospace Alean de 2xx Series . se conoce por su resistencia tensa excepcional, produce resistencia y una buena rentabilidad de fatiga. ser comparable a ciertos aceros . Las piezas pequeñas a través del proceso de forjado de matriz permiten una utilización completa de las ventajas mecánicas de la aleación 7075, y aprovecha la estructura densa de grano y el flujo de grano continuo formado durante la forja, asegurando la confiabilidad de los componentes bajo cargas extremas y entornos raros .}

Elementos de aleación primarios:

Zinc (zn): 5.1-6.1% (elemento de fortalecimiento principal, forma una solución sólida cuaternaria ALZNMGCU y fases precipitadas)

Magnesio (mg): 2.1-2.9% (sinnérgicamente se fortalece con zinc, forma fase de fortalecimiento Mgzn₂)

Cobre (cu): 1.2-2.0% (mejora la resistencia y la dureza, pero puede reducir la resistencia a la corrosión)

Cromo (cr): 0.18-0.28% (refina granos, inhibe la recristalización, mejora la resistencia a la corrosión de la corrosión del estrés)

Material base:

Aluminio (AL): Balance

Impurezas controladas:

Hierro (Fe): 0.50% máximo

Silicon (SI): 0.40% máximo

Manganeso (MN): 0.30% máximo

Titanio (TI): 0.20% máximo

Otros elementos: 0.05% máximo cada uno, 0.15% máximo

Proceso de fabricación (para pequeñas paradas de matriz): La producción de 7075 Pequeñas parladas de die requiere un control de procesos extremadamente estricto, con el objetivo de maximizar su potencial de resistencia ultra alta al tiempo que optimiza la resistencia a la corrosión de estrés .

Preparación de materia prima:

Se seleccionan lingotes 7075 de alta calidad o barras extruidas con bajo contenido de impureza como forjando palanquillas . El material debe sufrir un estricto análisis de composición química e inspección ultrasónica para garantizar defectos internos .

Corte:

La longitud de la palanquilla se corta con precisión de acuerdo con las dimensiones y la forma de forja, asegurando que el volumen y el peso cumplan con los requisitos de forja de die .

Calefacción:

Los billets se calientan uniformemente en un horno controlado con precisión (típicamente entre 400-470 grado, evitando el sobrecalentamiento que podría causar la fusión del límite de grano o engrosamiento) . para aleaciones de alta resistencia, uniformidad de temperatura y control de oxidación es crítico \\.

Formación de forjado de die:

Usando un martillo de forjado o una prensa hidráulica, el tocho calentado se coloca en un troquel prediseñado y se forma una o más ataques/presiones precisos . La cavidad del troquel está intrincadamente diseñada para garantizar que las líneas de flujo de metal sigan la forma de la parte, refinando los granos y eliminando las defectos internos {}}}

Preforzamiento y terminación de forja: Para formas complejas, esto puede implicar dos pasos: preforción (preparar un blanco en blanco) y terminar de forjar (modelado fino) . La cantidad y la tasa de deformación deben controlarse estrictamente para evitar agrietarse .

Guarnición:

Después de forjar, se elimina el exceso de flash alrededor de la periferia de la falsificación .

Tratamiento térmico:

Tratamiento térmico de la solución: La falsificación se calienta a aproximadamente 475 grados ± 5 grados y se mantiene durante un tiempo suficiente para permitir que los elementos de aleación se disuelvan en la solución sólida . para 7075, la alta precisión en la temperatura de la solución es crucial para evitar la sobremarca (causando la fusión límite de grano) .

Temple: Enfriamiento rápido de la temperatura de solución, típicamente por enfriamiento de agua (temperatura ambiente o agua tibia), para retener la solución sólida sobresaturada . La velocidad de enfriamiento es crítica para las propiedades finales .

Tratamiento envejecido:

T6 temperamento: Tratamiento estándar de envejecimiento artificial (generalmente se mantiene en 120 grados durante 24 horas o más) para lograr la máxima resistencia, pero es sensible a SCC .

T7351 temperamento: Tratamiento de envejecimiento artificial de dos etapas o múltiples etapas (E . G ., manteniendo a 107 grados durante 8 horas, luego a 163 grados durante 15 horas), con el objetivo de mejorar la resistencia de la corrosión del estrés (SCC) mientras mantiene alta fuerza . esta es una elección de temperamento común en el aeroespace {.}

Enderezado y alivio de estrés (E . G ., T7351):

Se puede requerir enderezado mecánico después de enfriarse para corregir las dimensiones .

Para el temperamento T7351, el alivio del estrés por tracción generalmente se realiza después del enfriamiento para reducir significativamente el estrés residual de enfriamiento, minimizar la distorsión del mecanizado y mejorar la estabilidad dimensional .

Acabado e inspección:

Descanso, shot peening (mejora el rendimiento de la fatiga), inspección dimensional, verificaciones de calidad de la superficie .

Finalmente, las pruebas no destructivas completas (E . G ., ultrasonic, penetrante) y pruebas de propiedad mecánica se realizan para garantizar que el producto cumpla con las especificaciones .

7075 Las parlotes pequeños de die exhiben propiedades mecánicas excepcionales en T6 y T7351 Tempers, lo que las convierte en una opción preferida para aplicaciones de alta resistencia y alta carga .

Uniformidad de propiedad y anisotropía:

El proceso de forjado de la matriz imparte un excelente flujo de grano a 7075 perdidas, lo que les permite exhibir propiedades óptimas en las direcciones de carga principales y mejorando las propiedades transversales, reduciendo la anisotropía general .

El temperamento T7351 sacrifica una pequeña cantidad de resistencia a través del tratamiento de envejecimiento ajustado para mejorar significativamente la resistencia al agrietamiento de la corrosión del estrés (SCC) en direcciones transversales (SL) y de transversión corta (ST) .

La microestructura de 7075 pequeñas dañeras está en el núcleo de su ultra resistencia y una fiabilidad excepcional .

Características microestructurales clave:

Estructura de grano refinada y densa:

El proceso de forjado descompone completamente los granos gruesos como la de porosidad, formando fina, uniforme y denso, el tamaño promedio de grano promedio típicamente varía de los micómetros 50-150}, dependiendo de la relación de falsificación específica .}}}}}}}}}}}}}}}}

Los dispersoides formados por elementos como el cromo (CR) y el manganeso (MN) fijan efectivamente los límites de los granos, inhibiendo el crecimiento y la recristalización de grano excesivo, manteniendo el fortalecimiento del grano fino .

Flujo de grano optimizado y continuo:

A medida que el metal fluye dentro de la cavidad del troquel, sus granos se alargan y forman líneas de flujo fibroso continuas a lo largo de las complejas estructuras externas e internas de la parte .

Esta alineación del flujo de grano con la dirección de estrés principal de la pieza en condiciones de funcionamiento reales transfiere efectivamente las cargas, mejorando significativamente el rendimiento de la fatiga de la pieza, la tenacidad del impacto y la resistencia a la corrosión de estrés en áreas críticas (E . G ., Corners, jefes, borde de agujeros) .

Distribución uniforme de las fases de fortalecimiento (precipitados):

En el temperamento T6, las fases de fortalecimiento primarias (e . g ., η 'o zonas GP) precipitan uniformemente como partículas finas y dispersas dentro de los granos, proporcionando la mayor resistencia .

En el temperamento T7351, a través de el envejecimiento de dos etapas o múltiples, las fases de equilibrio más grande, más uniformemente distribuida se forman las fases η (mgzn₂), y los precipitados límite de grano se convierten

Alta limpieza metalúrgica:

Las parlotes son densas internamente, libres de defectos de lanzamiento (como contracción, porosidad, inclusiones gruesas) .

El control estricto de los elementos de impurezas como el hierro (Fe) y el silicio (Si) minimiza la formación de fases gruesas, ricas en hierro o silicio, mejorando aún más la tenacidad y la resistencia de la fatiga del material .

7075 Las pequeñas parlotes pueden lograr una alta precisión y formas complejas en la producción .

Capacidad de personalización:

El diseño y la producción de dias se pueden llevar a cabo en base a modelos CAD detallados y dibujos de ingeniería .

Se pueden proporcionar servicios como pre-formación, acabado, recorte, tratamiento térmico y mecanizado en bruto/acabado .

Las propiedades de la aleación 7075 dependen en gran medida del tratamiento térmico, especialmente el tratamiento con envejecimiento .

Guía de selección de temperatura:

T6 temperamento: Adecuado para aplicaciones que requieren resistencia final donde el medio ambiente no presenta un riesgo de agrietamiento de la corrosión del estrés .

T7351 temperamento: La opción preferida para aplicaciones industriales aeroespaciales y de alta confiabilidad, proporcionando una excelente resistencia a la corrosión de estrés y estabilidad dimensional mientras se mantiene alta resistencia .

7075 Las pequeñas paradas de matriz tienen buena maquinabilidad, pero poca soldadura .

Guía de fabricación:

Maquinabilidad: 7075 en T6/T7351 El temperamento tiene alta dureza y buena maquinabilidad, lo que permite que las herramientas nítidas de alta calidad . se deben usar, y se prestan atención a la evacuación y el enfriamiento de los chips .

Soldadura: La soldadura de fusión convencional de la aleación 7075 es muy pobre, muy propensa al agrietamiento en caliente y la pérdida severa de la resistencia conjunta . Por lo tanto, para las aplicaciones que requieren unión, fijación mecánica (e . g ., sacudida, rival) o técnicas de soldadura sólida (e . soldadura por fricción, soldadura por fricción FSW) generalmente se emplean .

Estrés residual: Las paradas de 7075 apagadas tienen alto estrés residual . especialmente para piezas mecanizadas de precisión, el temperamento T7351 (con alivio de estrés por tracción) puede controlar efectivamente la distorsión de mecanizado .

7075 La resistencia a la corrosión de la aleación es superior a las aleaciones de la serie 2xxx, pero es moderada entre las aleaciones de aluminio de ultra alta resistencia, particularmente sensible a la corrosión de la exfoliación y el agrietamiento de la corrosión de estrés (SCC) .

Estrategias de protección contra la corrosión:

Selección de aleación y temperamento: Para la mayoría de las aplicaciones, especialmente aeroespacial, se recomienda encarecidamente el temperamento T7351 o T7651 para maximizar la resistencia a la corrosión de la corrosión de estrés .

Tratamiento superficial:

Anodizante: El método de protección más común y efectivo, formando una película de óxido denso en la superficie de forja, mejorando la corrosión y la resistencia al desgaste . para 7075, anodonización de ácido crómico (CAA) y anodización de ácido sulfúrico (SAA) son adecuados .}

Revestimientos de conversión química: Servir como buenos cebadores para pinturas o adhesivos, proporcionando protección de corrosión adicional .

Sistemas de recubrimiento de alto rendimiento: Los recubrimientos resistentes a la corrosión se pueden aplicar en entornos extremadamente corrosivos .

Gestión de corrosión galvánica: Cuando se encuentran en contacto con metales incompatibles, las medidas de aislamiento (E . g ., juntas, recubrimientos aislantes) deben tomarse para evitar la corrosión galvánica .

Consideraciones de diseño:

Relación final de fuerza / peso: 7075 ofrece una relación de fuerza / peso excepcional, por lo que es una opción ideal para las industrias automotriz aeroespacial y de alto rendimiento donde se requiere una reducción de peso extremo .

Alta fiabilidad: La combinación del proceso de forjado y la alta resistencia de la aleación de 7075 asegura la confiabilidad a largo plazo de las piezas bajo cargas severas .

Integración de formas complejas: La fugación de die puede producir geometrías complejas de forma cercana a la red, reduciendo significativamente el mecanizado posterior, reduciendo los costos de fabricación y los plazos de entrega .

Excelente rendimiento de fatiga: Adecuado para componentes sometidos a cargas cíclicas repetidas .

Manejo de grietas por corrosión del estrés: Seleccionar el temperamento de envejecimiento apropiado (T7351/T7651) es crucial para superar su sensibilidad SCC inherente .

Métodos de unión: Dada su mala soldadura, el diseño debe priorizar la unión mecánica o los métodos avanzados de soldadura de estado sólido .

Control de calidad para 7075 Las pequeñas partas de aleación de aluminio es crítico, con especial atención a la calidad interna, las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de estrés .

Procedimientos de prueba estándar:

Certificación de materia prima:

Análisis de composición química (espectrómetro de emisión óptica) para garantizar el cumplimiento de AMS, ASTM, etc. .

Pruebas ultrasónicas (UT) para garantizar que los billets estén libres de defectos internos .

Monitoreo del proceso de forjado:

Monitoreo en tiempo real de la temperatura, presión y condición de die .

Inspección aleatoria en proceso de forma de forja y dimensiones .

Monitoreo del proceso de tratamiento térmico:

Uniformidad de temperatura del horno (según la clase 1 de AMS 2750E) y el control de tiempo, especialmente el control preciso de la solución y el envejecimiento de múltiples etapas .

Apagado de la temperatura del medio y el control de intensidad de agitación .

Análisis de composición química:

Reverificación de la composición química por lotes de las dotas finales .

Prueba de propiedad mecánica:

Prueba de tracción: Muestras tomadas de ubicaciones y orientaciones representativas (longitudinal, transversal, corta transversal) para probar UTS, YS, El .

Prueba de dureza: Mediciones de múltiples puntos para evaluar la uniformidad general .

Prueba de impacto: Charpy V-Notch Prueba de impacto si es necesario .

Prueba de resistencia a la fractura: K1C o JIC Pruebas para componentes críticos .

Prueba de agrietamiento por corrosión por estrés (SCC):

Prueba de haz de anillo C o dobles: Prueba de sensibilidad SCC por ASTM G38/G39 para T7351/T7651 Tempers . Este es un elemento de prueba crítico para 7075 aleación .

Pruebas no destructivas (NDT):

Prueba ultrasónica (UT): Inspección de defectos internos 100% para todas las parletes críticos para garantizar por poros, inclusiones, delaminaciones, etc. .

Prueba de penetración (PT): 100% de inspección de superficie para detectar defectos de la superficie .

Pruebas de corriente de Eddy (ET): Detecta defectos superficiales y cercanos a la superficie, así como uniformidad de material .

Análisis microestructural:

Examen metalográfico para evaluar el tamaño del grano, la continuidad del flujo de grano, el grado de recristalización, la morfología y la distribución precipitadas, especialmente las características del límite de grano precipitados .

Inspección dimensional y de calidad de la superficie:

Mediciones precisas utilizando calibradores, micrómetros, máquinas de medición de coordenadas (CMM) u instrumentos de medición óptica .

Medición de rugosidad de la superficie .

Normas y certificaciones:

Cumple con AMS 4133 (7075-} T7351 perdidas), AMS 4134 (7075- T7651 perdidas), ASTM B247 (Aluminio Aleoy Forests), EN 15908 (Aluminio y Aluminio Alozo -Forestas) y otros Aeroespace y Standards Industrial .}}}}}}}}}}

Certificaciones del sistema de gestión de calidad: ISO 9001, AS9100 (Aerospace) .

EN 10204 Tipo 3 . 1 Se pueden proporcionar informes de prueba de material, y la certificación independiente de terceros se puede organizar a solicitud del cliente.

7075 Las parlotes de aleación de aluminio pequeño se usan ampliamente en campos de equipos aeroespaciales, automotrices de alto rendimiento y de alta gama debido a su relación de resistencia / peso excepcional, confiabilidad y alto rendimiento de fatiga .

Áreas de aplicación principales:

Aeroespacial: Componentes estructurales de la aeronave de carga primaria (E . G ., accesorios de ala, marcos, componentes del tren de aterrizaje, montajes del motor, pistas de colgajo), conectores críticos, componentes del sistema hidráulico, soportes de carga alta .

Automotriz de alto rendimiento: Componentes del sistema de suspensión para autos de carrera o vehículos civiles de alto rendimiento (E . G ., nudillos de dirección, brazos de control), cubos de ruedas, componentes del tren motriz, montajes del motor, persiguiendo la máxima liga y fuerza .

Defensa y militar: Componentes estructurales críticos para varios sistemas de armas, partes del cuerpo de misiles, componentes de fusibles, soportes del sistema de puntería .

Equipo deportivo: Componentes de bicicleta de alta resistencia (E . G ., de manivela, pedales), engranaje de escalada (E . g ., carabiners de alta resistencia), enlaces SKI, esquemas de flecha .

Ingeniería Mecánica: Válvulas de alta presión, componentes de la bomba, abrazaderas, componentes estructurales de instrumentos de alta precisión y otras aplicaciones que requieren resistencia y rigidez máxima .

Ventajas de diseño:

Relación final de fuerza / peso: Proporciona la mayor capacidad de carga mientras minimiza el peso, por lo que es una opción ideal para el diseño liviano .

Alta fiabilidad: La combinación del proceso de forja y las características de aleación dotan piezas con excelente fatiga, impacto y resistencia a la corrosión del estrés (especialmente en temperamento T7351), asegurando un servicio a largo plazo en entornos hostiles .

Conformación cercana a la red y geometrías complejas: La fugación de die puede producir formas complejas cerca de las dimensiones finales, reduciendo significativamente el mecanizado posterior y los desechos de materiales, reduciendo los costos y los tiempos de entrega de producción .

Excelente rendimiento de fatiga: Adecuado para componentes sometidos a cargas cíclicas repetidas .

Limitaciones de diseño:

Alto costo: En comparación con otras aleaciones de aluminio, 7075 Forgings tienen mayores costos de materia prima y procesamiento .

Sensibilidad de SCC: El temperamento T6 es sensible a SCC, limitando su selección en ciertos entornos de aplicación . Los temperaturas más estables como T7351 o T7651 deben usarse .

Mala soldadura: No se recomiendan métodos tradicionales de soldadura de fusión, limitando las opciones de método de conexión .

Limitaciones de tamaño: Die Forging Dimensions está limitado por troqueles y equipos; Los componentes muy grandes son difíciles de falsificar en una sola pieza .

Rendimiento de alta temperatura: No es adecuado para entornos operativos a largo plazo por encima de 120 grados .

Consideraciones económicas y de sostenibilidad:

Aplicaciones de alto valor: 7075 Las parlotes se utilizan principalmente en campos con requisitos de rendimiento y confiabilidad extremadamente altos, donde su alto costo se ve compensado por sus propiedades excepcionales .

Eficiencia de utilización de recursos: Die Forging es un proceso eficiente de conformación cercana a la red, reduciendo los desechos de material .

Amabilidad ambiental: Las aleaciones de aluminio son altamente reciclables, alineándose con los principios de fabricación verde y economía circular .

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