7050 forjando barra redonda de alumínio

7050 forged aluminum round bar is an ultra-high strength, heat-treatable aluminum-zinc-magnesium-copper alloy specifically engineered to provide exceptional strength, toughness, fatigue resistance, and superior stress corrosion cracking (SCC) resistance in critical structural components. Through precise forging, its internal microstructure is optimized, with grain flow aligned along the part's Contornos, tornando-o uma escolha ideal para aplicações industriais aeroespaciais, militares e extremamente de alto desempenho:

Elementos de liga primária:

Zinco (Zn): 5.9-6.9% (elemento de fortalecimento primário)

Magnésio (mg): 2.0-2.6% (funciona com zinco para formar fases de fortalecimento)

Cobre (Cu): 2.0-2.6% (aprimora a resistência à corrosão da força e do estresse)

Zircônio (ZR): 0.08-0.15% (refinador de grãos, inibe a recristalização)

Material base:

Alumínio (AL): Equilíbrio

Impurezas controladas:

Ferro (Fe): menor ou igual a 0,15% máximo

Silício (SI): menor ou igual a 0,12% máximo

Manganês (MN): menor ou igual a 0,10% máximo

Titânio (Ti): menor ou igual a 0,06% máximo

Cromo (CR): menor ou igual a 0,04% no máximo

Outros elementos: menor ou igual a 0,05% cada, menor ou igual a 0,15% no total

Processo de forjamento premium:

Preparação de fusão:

Alumínio primário de alta pureza (99,9% mínimo)

Controle preciso dos elementos de liga com ± 0,03% de tolerância

Sistemas de filtração em vários estágios (filtros de espuma de cerâmica, filtros de cama profundos) para limpeza ultra alta

Desgaseificação a vácuo ou desgaseificação avançada de snif (hidrogênio <0,08 ml/100g)

Refinamento de grãos e controle de recristalização usando alia mestre al-ZR

Tecnologia avançada de fundição direta (DC) para lingotes de tamanho grande e sem defeitos

Homogenização:

Homogenização de vários estágios em 460-480 grau para 24-48 horas

Controle rigoroso de temperatura: ± 3 graus

Taxas de resfriamento lento para garantir a distribuição uniforme de elementos de liga e eliminar a macro-segregação

Preparação de tarugos:

Condicionamento de superfície (escalpeamento ou moagem)

Inspeção ultrassônica 100%

Pré -aquecimento: 380-420 grau, com controle preciso da uniformidade de temperatura

Sequência de forjamento:

Forjamento de vários estágios, incluindo mordações abertas, morto fechado ou forjamento radial

Temperatura de deformação: 350-400 grau (controlado com precisão abaixo da temperatura de recristalização)

Capacidade da imprensa hidráulica: 5, 000-50, 000 toneladas (dependendo do tamanho da barra e da complexidade)

Projeto e controle auxiliados por computador para otimizar as taxas de fluxo e deformação de grãos

Taxa de redução mínima: 4: 1 a 6: 1, garantindo estrutura interna densa e uniforme e eliminação da estrutura do fundamento

Solução Tratamento térmico:

475-485 grau para 2-4 horas (diâmetro dependente)

Uniformidade da temperatura: ± 3 graus

Transferência rápida para meio de têmpera (<5 seconds)

Tireização:

Hot Water Quench (60-80 grau) ou polímero extinto

Taxa de resfriamento controlada para otimizar a resistência à corrosão

Alívio do estresse (para tempers T7451/T74511):

Alongamento controlado (1-3% deformação plástica) para reduzir a tensão residual

Envelhecimento artificial em duas etapas (para tempers T7451/T74511):

Primeiro estágio: 120 graus para 6-10 horas (formação de zonas de GP)

Segundo estágio: 160 graus para 8-16 horas (formação de fases η 'e η, aumentando a resistência do SCC)

Todos os estágios de produção estão sujeitos a controle de qualidade rigoroso, testes não destrutivos e gerenciamento de rastreabilidade .

Distribuição de propriedades:

Axial vs . Propriedades radiais:<5% variation in strength properties (forging provides excellent anisotropy)

Variação da propriedade interna em barras de grande diâmetro: normalmente menos de 5%

Variação do núcleo para a superfície de dureza:<5 HB

Balanço de resistência à resistência: 7050 liga oferece resistência de fratura superior em comparação com 7075- t6, mantendo alta resistência

Resistência à rachadura de corrosão do estresse: os temperamentos T7451/T74511 fornecem resistência muito alta no SCC, superior a tempers T6

Principais recursos microestruturais:

Estrutura de grãos:

Estrutura mista fina e uniforme de grãos recristalizados e alongados

Fluxo de grãos alinhados com a forma de forjamento, orientada ao longo da direção da tensão, fornecendo excelentes propriedades mecânicas

Dispersóides de Al₃zr formados pelo zircônio efetivamente inibem o crescimento e a recristalização dos grãos

Tamanho do grão ASTM 6-9 (45-16 μm)

Distribuição precipitada:

η '(mgzn₂) e η (mgzn₂) fases: formadas por envelhecimento em dois estágios, fornecendo fortalecimento primário

O teor de Cu e Mg em solução sólida é fundamental para a resistência ao SCC

Quantidade extremamente baixa e tamanho controlado de compostos intermetálicos primários como Al₂cumg, Alzncu, Al₂cu

Desenvolvimento de textura:

Processo de forjamento controlado cria textura específica, otimizando a resistência à força, resistência e SCC

Recursos especiais:

O tamanho e a distribuição dos limites dos grãos precipitam (zonas GP e η ') controladas com precisão para maximizar a resistência do SCC

Zonas otimizadas de abastecimento de zinco nos limites dos grãos, reduzindo os caminhos de corrosão anódica

Alta limpeza metalúrgica, minimizando defeitos de inclusão

Formulários disponíveis padrão:

Barra redonda forjada: diâmetros de 100 a 700 mm

Serviço de corte a comprimento personalizado disponível

Tolerâncias especiais e acabamentos de superfície (E . g ., descascados, moídos, precisão virada) disponível mediante solicitação

Disponível em vários temperamentos de tratamento térmico, como T7451, T74511, T7651, T76511

Orientação de seleção de temperamento:

T7451/T74511: Escolha primária quando o design requer um equilíbrio de resistência de alta resistência e corrosão de tensão excepcional (SCC)

T7651/T76511: Usado quando o design requer força ligeiramente maior e resistência específica à corrosão da esfoliação

O processo de forjamento fornece propriedades mais uniformes em todas as direções e menor estresse residual, tornando -o mais adequado para componentes estruturais críticos

Orientação de fabricação:

Classificação de máquinas: 50% (1100 alumínio=100%), mais difícil de máquina que 6061, mais fácil que 7075

Formação de chips: tende a formar batatas finas e quebradas, mas as batatas fritas podem se acumular, exigindo uma boa evacuação de chips

Líquido: Fluido de corte solúvel em água (10-15}% concentração), alto resfriamento da taxa de fluxo; Os fluidos de corte à base de óleo também podem ser usados

Desgaste da ferramenta: mais alto, recomendo PCD ou ferramentas de carboneto revestidas

Soldabilidade: os métodos convencionais de soldagem não são recomendados, limitados a aplicações especiais (E . g ., soldagem de agitação), perda de força significativa após soldagem

Trabalho frio: baixa formabilidade, não adequada para flexão a frio, carimbo, etc .

Trabalho quente: a forjamento deve ser realizada sob taxas de temperatura e tensão estritamente controladas

Tratamento da superfície: pode ser anodizado (anodização sulfúrica recomendada), mas pode exibir uma tonalidade amarelada devido ao maior teor de cobre

Cracking de corrosão do estresse: os temperamentos T7451/T74511 oferecem resistência muito alta do SCC, que é sua principal vantagem

Opções de proteção de superfície:

Anodizando:

Tipo II (sulfúrico): 10-25 μm A espessura, aumenta o desgaste e a resistência à corrosão, pode ser tingido

Tipo III (duro): 25-75 μm de espessura, para aplicações de alto desgaste

Revestimentos de conversão:

Revestimentos de conversão de cromato (MIL-DTL -5541): Excelente base para tintas ou adesivos, fornece proteção contra corrosão

Alternativas livres de cromo: compatível com o meio ambiente

Sistemas de pintura:

Primer epóxi + acabamento de poliuretano: fornece excelente proteção a longo prazo, adequada para ambientes aeroespaciais

Revestimento:

Em ambientes extremos corrosivos, o revestimento com camadas de liga pura de alumínio ou corrosão pode ser considerada

Considerações de design:

Faixa de temperatura operacional: -60 grau para +100 grau (a força se degrada significativamente acima disso)

Desempenho criogênico: um pequeno aumento de força em baixas temperaturas, a tenacidade permanece boa

Propriedades magnéticas: não magnético

Reciclabilidade: material reciclável de alto valor

Estabilidade dimensional: excelente em temperaturas T7451/T74511, adequado para usinagem de precisão

Razão de força para peso: Entre as mais altas para ligas de alumínio, ideais para materiais aeroespaciais

Procedimentos de teste padrão:

Composição química:

Espectroscopia de emissão óptica

Fusão de gás inerte (teor de hidrogênio)

Verificação de todos os elementos de liga e conteúdo de impureza ultra-baixa

Teste mecânico:

Teste de tração (longitudinal, transversal, transversal curto)

Teste de dureza (Brinell, vários locais)

Teste de resistência à fratura (K1C, por ASTM E399)

Teste de fadiga (conforme necessário, e . g ., fadiga de feixe rotativo)

Teste de rachadura de corrosão por estresse (SCC, por ASTM G44, G47)

Testes não destrutivos:

Inspeção ultrassônica (100% volumétrica, de acordo com a AMS 2630 Classe A1, AMS-STD -2154 ou ASTM E2375 Nível 2)

Testes de corrente de Foucault (defeitos superficiais e próximos à superfície)

Inspeção penetrante (defeitos de superfície)

Teste radiográfico (defeitos macroscópicos internos)

Análise microestrutural:

Determinação do tamanho de grão

Verificação do padrão de fluxo de grãos

Avaliação precipitada (TEM/SEM)

Avaliação do grau de recristalização

Inspeção dimensional:

CMM (Máquina de medição de coordenadas) Verificação

Diâmetro, comprimento, reta, ovalidade, etc .

Certificações padrão:

Relatório de teste da fábrica (en 10204 3.1 ou 3.2)

Certificação de análise química

Certificação de propriedades mecânicas

Certificação de tratamento térmico/forjamento

Certificação de testes não destrutivos

Conforme à AMS 4106 (Esquecos), AMS 4107 (bar), ASTM B247 (Esquecos) e outros padrões aeroespaciais

Certificação do sistema de gerenciamento da qualidade AS9100 ou ISO 9001

Aplicações primárias:

Estruturas aeroespaciais:

Armações de fuselagem, longarinas de asa, longarinas

Componentes do trem de pouso

Conectores de aeronaves e prendedores

Componentes do pilão do motor

Militar e defesa:

Componentes estruturais de aeronaves militares

Mísseis e estruturas de foguetes

Peças críticas de carga de carga para veículos blindados

Máquinas de alto desempenho:

Componentes de equipamentos de teste de alta precisão

Peças críticas de carros de corrida

Moldes e componentes de matriz (em casos específicos)

Vantagens de design:

Força ultra-alta e excelente proporção de força / peso

Resistência à corrosão de estresse superior (SCC) (especialmente no temperamento T7451)

Boa resistência à fratura, melhor que 7075- t6

Processo de forjamento otimiza o fluxo de grãos, aumentando a resistência à fadiga e a anisotropia

Menor tensão residual de extinção (através do tratamento de alívio do estresse)

Excelente estabilidade dimensional, adequada para usinagem de precisão

Não magnético

Limitações de design:

Alto custo, usado principalmente para aplicações aeroespaciais críticas

Baixa soldabilidade, soldagem convencional não recomendada

Formabilidade extremamente baixa, não adequada para o trabalho de frio

Baixa resistência ao calor, o desempenho degrada rapidamente a temperaturas elevadas

Requisitos extremamente exigentes de processamento e tratamento térmico, necessitando de equipamentos especializados e controle rigoroso

A resistência moderada à corrosão, geralmente requer proteção de anodização ou revestimento

Considerações econômicas:

Uma liga de alto desempenho, o custo inicial é significativamente maior que as ligas de alumínio de uso geral

Processos complexos de fabricação e inspeção aumentam os custos de produção

Apesar do alto custo, seu desempenho superior é insubstituível em aplicações críticas

Aspectos de sustentabilidade:

Material reciclável de alto valor, contribuindo para a economia circular

O projeto leve no aeroespacial contribui para reduzir o consumo de combustível e as emissões de carbono

Os processos de produção estão sob estrita regulamentação ambiental

Orientação de seleção de materiais:

Escolha 7050 quando o design exigir um equilíbrio de força máxima, excelente resistência à fratura, resistência à fadiga e resistência superior à corrosão por corrosão, e o custo não é o principal fator limitante

Particularmente adequado para componentes de porte de pressão, trem de aterrissagem, longarinas de asas e outras estruturas aeroespaciais críticas

Escolha T7651 Temper quando for necessária uma força ligeiramente maior e a resistência específica à corrosão da esfoliação é necessária

Não é adequado para aplicações que requerem soldagem ou formação de frio complexa

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