6061 liga grande de alumínio Die Forgus

6061 A liga de alumínio grande em alumínio se esquece de uma combinação perfeita de resistência média, excelente resistência à corrosão, boa soldabilidade e usinabilidade superior, permitindo a produção de componentes complexos de tamanho grande através do processo de forjamento de matriz. O 6061 é uma liga típica da série al-MG-Si, possuindo boas propriedades gerais, amplamente utilizadas em componentes estruturais, onde a resistência ultra-alta não é o principal requisito, mas as altas demandas são colocadas na resistência à corrosão, soldabilidade, usinabilidade e custo-efetividade. Esquecos grandes de matriz geralmente se referem a componentes que pesam dezenas para centenas de quilogramas, com dimensões de até vários metros, formas complexas ou exigindo alta uniformidade de propriedades mecânicas, aplicadas em máquinas em geral, engenharia estrutural, transporte (por exemplo, veículos grandes, estruturas de carga não primária de navios), plantas de potência e outros campistas. Através de forjamento de matriz em larga escala, as várias vantagens da liga 6061 são totalmente exploradas, enquanto a densa estrutura de grãos e o fluxo de grãos contínuos formados durante o forjamento garantem a estabilidade e a confiabilidade dos grandes componentes em seu ambiente de serviço.

Elementos de liga primária:

Magnésio (mg): 0. 8-1. 2% (melhora a força, aumenta a resistência à corrosão)

Silício (Si): 0. 4-0. 8% (forma a fase de fortalecimento de Mg₂si com magnésio)

Cobre (cu): 0. 15-0. 40% (melhora ligeiramente a força, mas pode reduzir a resistência à corrosão)

Cromo (cr): 0. 04-0. 35% (inibe a recristalização, melhora a resistência)

Material base:

Alumínio (AL): Equilíbrio

Impurezas controladas:

Ferro (Fe): 0. 70% max

Manganês (mn): 0. 15% max

Titanium (Ti): 0. 15% max

Zinco (zn): 0. 25% max

Outros elementos: {{0}}. 05% max cada, 0,15% total total

Processo de fabricação (para grandes formas de matriz): O processo de produção para 6061 grandes perdoas de matriz enfatiza a precisão dimensional, a uniformidade das propriedades mecânicas e a relação custo-benefício.

Preparação de matéria-prima e lingotes de tamanho grande:

6061 lingotes de grande porte ou barras extrudadas de grande seção são selecionadas como forjamentos de tarugos. A produção de lingote deve garantir uma estrutura interna uniforme, ausência de defeitos macroscópicos e segregação mínima.

Os lingotes devem passar por análise de composição química e inspeção ultrassônica para garantir a qualidade metalúrgica.

Pré-forjamento de várias passagens (perturbador e desenho):

Grandes lingotes normalmente passam por meio de passagem de várias passagens e desenhando pré-forjamento para quebrar estruturas grossas, refinando grãos, eliminam a porosidade interna e a segregação e formam uma estrutura uniforme e de granulação fina com fluxo de grãos contínuos.

A pré-forjamento é realizada em grandes prensas hidráulicas ou de petróleo, com controle preciso da temperatura e quantidade de deformação.

Corte:

Os tarugos são cortados com precisão de acordo com as dimensões pré-forjadas e os requisitos finais de forjamento.

Aquecimento:

Bailetes grandes são aquecidos uniformemente em fornos de forjamento grandes para garantir uma penetração completa do calor. A faixa de temperatura de forjamento para 6061 é relativamente ampla (normalmente 400-500 grau), mas a uniformidade da temperatura ainda deve ser garantida para evitar superaquecimento local.

Grande formação de forjamento de matriz:

Uma ou mais greves/pressões precisas são aplicadas em 10, 000- ton ou até dezenas de milhares de toneladas de grandes prensas hidráulicas ou martelos forjando. O design da matriz é complexo, utilizando técnicas de simulação de CAE para prever o fluxo de metal, garantindo que as linhas de fluxo de metal sigam o contorno complexo da peça e atinjam a modelagem de rede próxima.

Forjamento passo a passo: Para peças extremamente complexas ou muito grandes, a forjamento pode ser realizada em várias matrizes e etapas para formar gradualmente a forma final.

Aparar:

Após o forjamento, o flash pesado ao redor da periferia do forjamento grande é removido.

Tratamento térmico:

Tratamento térmico da solução: O forjamento grande é aquecido em um forno de tratamento térmico grande com precisão controlado a aproximadamente 530 graus ± 5 graus e mantido por tempo suficiente para permitir que os elementos de liga se dissolvam completamente na solução sólida. Devido à menor sensibilidade à extinção da 6061, seus requisitos de tempo de transferência de extinção são menos rigorosos que 7075, mas o resfriamento uniforme ainda deve ser garantido.

Extinção: Resfriamento rápido da temperatura de solução. Para seguimentos grandes, grandes tanques de têmpera são normalmente usados para a extinção da água (água à temperatura ambiente), suplementada por circulação forçada para garantir um resfriamento uniforme e rápido, alcançando o fortalecimento ideal.

Tratamento com envelhecimento:

T6 Temper: Tratamento padrão do envelhecimento artificial (aprox. 160-175 grau para 6-18 horas) para obter força e dureza máxima. Este é o temperamento mais comumente usado para grandes 6061.

Endireitamento e alívio do estresse (se necessário):

O alisamento mecânico pode ser necessário após a queima para corrigir dimensões e formas.

Para certas peças de alta precisão ou aquelas que requerem uma extensa usinagem subsequente, alívio da tensão de tração ou compressão (por exemplo, temperatura T651) pode ser realizada para reduzir o estresse residual e minimizar a distorção da usinagem.

Acabamento e inspeção:

Deburrendo, peening (melhora o desempenho da fadiga), inspeção dimensional, verificações da qualidade da superfície.

Finalmente, testes não destrutivos abrangentes (por exemplo, ultrassônicos, penetrantes) e testes de propriedade mecânica são realizados para garantir que o produto esteja em conformidade com os padrões relevantes.

6061 Grandes seguiros do temperamento T6 exibem boa resistência média, excelente resistência e bom desempenho de fadiga. Seus indicadores de desempenho são tipicamente estritamente exigidos pelos padrões industriais relevantes, com valores garantidos distinguidos para direções longitudinais (L), transversais (LT) e transversais de transverso (ST).

Uniformidade da propriedade e anisotropia:

O tamanho e o peso de grandes seios da matriz tornam um desafio de propriedade mecânica interna. No entanto, os processos avançados de forjamento e tratamento térmico maximizam a uniformidade da propriedade.

A liga 6061 possui anisotropia relativamente baixa e o forjamento otimiza ainda mais sua estrutura interna, resultando em menores diferenças de propriedades em várias direções, o que é crucial para a confiabilidade de grandes componentes estruturais.

A microestrutura de 6061 grandes seguimentos de matriz é a garantia fundamental de seu bom desempenho geral.

Principais recursos microestruturais:

Estrutura de grãos refinados, uniformes e densos:

Depois de perturbar e morrer forjando com uma grande proporção de forjamento, grãos grossos e fundidos são completamente quebrados, formando grãos recristalizados finos, uniformes e densos. Isso elimina defeitos de elenco, como porosidade, bolsos a gás e segregação, melhorando significativamente a ductilidade, a tenacidade e a vida de fadiga do material.

Os dispersóides formados por elementos como cromo (CR) efetivamente prendem os limites dos grãos, inibindo o crescimento excessivo de grãos durante o tratamento térmico e mantendo o fortalecimento dos grãos finos.

Fluxo de grãos contínuos altamente conforme para a forma de peça:

Esta é a característica e vantagem mais significativas de grandes formas de morte. À medida que o metal flui plasticamente dentro da cavidade grande, seus grãos são alongados e formam linhas de fluxo fibrosas contínuas que estão de perto com as complexas estruturas externas e internas complexas da parte.

Esse alinhamento de fluxo de grãos com a direção de tensão primária da parte sob condições operacionais reais transfere efetivamente cargas, melhorando significativamente o desempenho da fadiga da parte e o impacto em áreas de estresse crítico (por exemplo, grandes furos de conexão, cantos, seções transversais variadas). Em grandes componentes, o controle e a continuidade do fluxo de grãos são cruciais para a integridade estrutural geral.

Distribuição uniforme das fases de fortalecimento (precipitados):

Após o tratamento térmico e envelhecimento da solução estritamente controlada, a fase de fortalecimento primária Mg₂si precipita uniformemente na matriz de alumínio com tamanho, morfologia e espaçamento ideais.

O comportamento da precipitação do fortalecimento das fases na liga 6061 é relativamente estável, menos propenso à precipitação contínua do limite de grãos que leva a problemas de sensibilidade ao SCC, tornando -a uma escolha confiável para grandes componentes.

Alta limpeza metalúrgica e baixa taxa de defeito:

Grandes esquecentes têm uma estrutura interna densa, livre de defeitos de fundição. Através do controle estrito do conteúdo de impureza da matéria-prima, a formação de fases prejudiciais ricas em ferro ou rica em silício é reduzida, garantindo assim a tenacidade, a vida de fadiga e a tolerância a danos do material.

6061 A grande liga de alumínio que os perdoos são normalmente usados em aplicações com altos requisitos para precisão dimensional e tolerâncias geométricas, além de considerar a relação custo-benefício.

Capacidade de personalização:

Grandes perdoas são normalmente personalizados com base nos modelos CAD e desenhos de engenharia do cliente.

Os fabricantes devem possuir recursos fortes de design e fabricação de matrizes, bem como equipamentos de forjamento e tratamento térmico ultra grande.

Serviços completos podem ser prestados, desde pré-forjamento de matéria-prima, forjamento de matriz, tratamento térmico, alívio do estresse até usinagem áspera/acabamento.

O tratamento térmico para a liga 6061 é relativamente simples, concentrando -se principalmente no temperamento T6.

Orientação de seleção de temperamento:

T6 Temper: Este é o temperamento mais comumente usado para grandes 6061, fornecendo a melhor combinação de resistência, resistência à corrosão e usinabilidade.

T651 Temper: Para seguimentos grandes que exigem usinagem de precisão extensa, a escolha do temperamento T651 pode efetivamente reduzir o estresse residual, minimizando assim a distorção da usinagem e a melhoria da estabilidade dimensional.

6061 Esquecos grandes e grandes têm uma excelente usinabilidade e boa soldabilidade, facilitando a fabricação e a união subsequente.

Orientação de fabricação:

MACHINABILIDADE: 6061 em T6 Temper possui uma excelente usinabilidade, produzindo facilmente peças com alta qualidade da superfície e precisão dimensional. Para componentes grandes, grandes alimentos e profundidades de corte podem ser usados para usinagem eficiente.

Estresse residual: Esquecos grandes podem ter estresse residual após a queima, que o temperamento T651 pode efetivamente aliviar. O corte gradual pode ser empregado durante a usinagem para reduzir a distorção.

Soldabilidade: 6061 A liga tem excelente soldabilidade e pode ser soldada convencionalmente de fusão (por exemplo, MIG, TIG), que é uma vantagem significativa para a montagem e reparo de grandes componentes estruturais. A resistência da junta soldada pode atingir 70-80% do metal base, e o tratamento térmico pós-soldagem pode ser realizado se for necessária maior força.

6061 A liga grande de alumínio grande perdoa exibe excelente resistência à corrosão em vários ambientes naturais e certos meios corrosivos.

Estratégias de proteção contra corrosão:

Seleção de liga e temperamento: 6061 A liga possui inerentemente a excelente resistência à corrosão; Geralmente, não há necessidade de se preocupar demais com os problemas de corrosão do SCC ou da esfoliação na maioria dos ambientes de aplicativos.

Tratamento de superfície:

Anodizando: O método de proteção mais comum e eficaz, formando um filme denso de óxido na superfície de forjamento, aumentando a corrosão e a resistência ao desgaste. Para componentes grandes, o tamanho do tanque de anodização e o controle de processos são cruciais.

Revestimentos de conversão química: Sirva como bons iniciadores para tintas ou adesivos, fornecendo proteção adicional à corrosão.

Sistemas de revestimento de alto desempenho: Os revestimentos anticorrosão de alto desempenho de várias camadas podem ser aplicados em ambientes extremamente corrosivos.

Gerenciamento de corrosão galvânica: Quando em contato com metais incompatíveis, devem ser tomadas medidas de isolamento (por exemplo, juntas, revestimentos isolantes, selantes) para evitar a corrosão galvânica, o que é particularmente importante em grandes estruturas complexas.

As propriedades físicas de 6061 alumínio grande de alumínio morrem são considerações importantes no projeto estrutural e mecânico geral.

Considerações de design:

Boa proporção de força / peso: Embora não seja tão alto quanto 7075, 6061 grandes seios ainda oferecem uma boa proporção de força / peso, adequada para aplicações que requerem redução de peso sem a necessidade de força final.

Alta confiabilidade: A combinação do processo de forjamento e das características da liga 6061 fornece uma boa vida de fadiga e resistência ao impacto, garantindo a confiabilidade a longo prazo de grandes componentes em seu ambiente de serviço.

Integração de grandes formas complexas: A grande forjamento de matriz pode produzir geometrias complexas em forma de rede, integrando várias funções, reduzindo os custos de contagem de peças e montagem.

Excelente soldabilidade: Uma grande vantagem em grandes aplicações de componentes estruturais, facilitando a instalação e manutenção no local.

Custo-efetividade: Comparado a ligas de alta resistência, como 7075, o 6061 possui menor matéria-prima e custos gerais de fabricação, tornando-o mais econômico.

Controle de qualidade para 6061 Ligas de alumínio grandes Esqueiros garante a conformidade do produto com os padrões industriais e os requisitos do cliente.

Procedimentos de teste padrão:

Certificação de matéria -prima:

Análise de composição química para garantir a conformidade com ASTM, EN, etc.

Inspeção interna de defeitos: testes ultrassônicos para garantir que lingotes e espaços em branco pré-forjados estejam livres de defeitos macroscópicos.

Monitoramento do processo de forjamento:

Monitoramento e gravação em tempo real de parâmetros-chave, como temperatura do forno, temperatura de forjamento e pressão.

Inspeção em processo/off-line em forma de forjamento e dimensões.

Monitoramento do processo de tratamento térmico:

Controle preciso e gravação da uniformidade da temperatura do forno para grandes fornos de tratamento térmico, a temperatura da mídia e a intensidade de agitação da mídia e o tempo de transferência de extinção.

Gravação e análise das curvas de temperatura/tempo do tratamento térmico.

Análise de composição química:

Re-verificação da composição química em lote dos esquecedores finais.

Teste de propriedade mecânica:

Teste de tração: Amostras coletadas nas direções L, LT e ST de vários locais representativos, testados para UTS, YS, EL, garantindo que valores mínimos garantidos sejam atendidos.

Teste de dureza: Medições de vários pontos para avaliar a uniformidade geral.

Teste de impacto: Teste de impacto em Notch Charpy, se necessário.

Teste não destrutivo (NDT):

Teste ultrassônico (UT): Inspeção interna de defeitos para grandes peças críticas para garantir porosidade, inclusões, delaminações, etc.

Teste Penetrante (PT): Inspeção da superfície para detectar defeitos de quebra de superfície.

Análise microestrutural:

Exame metalográfico para avaliar o tamanho dos grãos, continuidade do fluxo de grãos, grau de recristalização e morfologia e distribuição precipitadas.

Inspeção de qualidade dimensional e superficial:

Medição dimensional 3D precisa usando grandes máquinas de medição de coordenadas (CMM) ou instrumentos de medição óptica.

A rugosidade da superfície, inspeção de defeitos visuais.

Padrões e certificações:

Os fabricantes normalmente mantêm a certificação do sistema de gerenciamento da qualidade ISO 9001.

Os produtos estão em conformidade com os padrões industriais relevantes, como ASTM B247 (Esquecos de liga de alumínio), EN 15908 (ligas de alumínio e alumínio - Forço).

EN 10204 Tipo 3.1 Os relatórios de teste de material podem ser fornecidos e a certificação independente de terceiros pode ser organizada mediante solicitação do cliente.

6061 A liga de alumínio grande de alumínio é amplamente utilizada em grandes estruturas que requerem força moderada, mas alta confiabilidade, resistência à corrosão e conveniência de fabricação, devido às suas excelentes propriedades gerais, boa máquinabilidade e soldabilidade e efetividade de custo.

Áreas de aplicação primárias:

Máquinas e equipamentos gerais: Grandes alojamentos de componentes hidráulicos, corpos da bomba, corpos da válvula, conectores grandes, componentes estruturais da estrutura, peças de equipamento de transporte pesado.

Transporte:

Indústria naval: Componentes estruturais não primários de carga para navios grandes, acessórios de deck, molduras de cobertura de escotilha, componentes estruturais da plataforma offshore.

Trânsito ferroviário: Conectores do corpo de trem, estruturas de suporte de rastreamento, componentes de equipamentos de plataforma.

Caminhões e reboques: Componentes de quadros grandes, componentes do sistema de suspensão, suportes do tanque de combustível, para redução de peso.

Engenharia Estrutural: Grandes componentes estruturais de ponte, conexões de treliça de construção, componentes da torre de energia, estruturas de suporte ao ar livre ao ar livre.

Usinas de energia: Certos suportes estruturais, componentes do sistema de refrigeração.

Vantagens de design:

Boa proporção de força / peso: Alcança a redução de peso moderada em grandes estruturas, melhorando a eficiência.

Excelente resistência à corrosão: O desempenho é bom em ambientes externos e úmidos, estendendo a vida útil do serviço.

Excelente soldabilidade: Facilita a montagem, modificação e reparo no local de grandes componentes estruturais.

Boa máquinabilidade: Fácil para usinagem de precisão subsequente, reduzindo os custos de fabricação.

Custo-efetividade: Matéria-prima menor e custos gerais de fabricação em comparação com ligas aeroespaciais de alta resistência.

Alta confiabilidade: O processo de forjamento fornece estrutura densa e linhas de fluxo contínuas, garantindo a integridade estrutural de grandes componentes.

Limitações de design:

Limitação de força: Não é possível atingir os níveis de força ultra-alta das ligas de alumínio da série 7xxx, não adequadas para estruturas de carga primária de alta carga de alta carga.

Desempenho de alta temperatura: Não é adequado para ambientes operacionais de longo prazo acima de 150 graus.

Limitações de tamanho: As dimensões de forjamento são limitadas pela tonelagem do equipamento de forjamento.

Considerações econômicas e de sustentabilidade:

Custo-efetividade: Grandes 6061 Esqueiros alcançam um bom equilíbrio entre desempenho e custo, oferecendo vantagens econômicas significativas em muitas aplicações industriais.

Eficiência de utilização do material: O forjamento de morrer é um processo eficiente de modelagem de rede próxima, ajudando a reduzir o desperdício de material.

Simpatia ambiental: As ligas de alumínio são altamente recicláveis, alinhadas com os princípios de fabricação verde e economia circular.

Conveniência da manutenção: Boa soldabilidade reduz a complexidade e o custo de manutenção e reparo.

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