2618大きなアルミニウムダイの鍛造

2618大アルミニウム合金死亡は、高温で優れた強度と疲労性能を維持するように設計された特殊な高温アルミニウム合金成分（通常は最大250度から300度、さらには短い期間でさらに高く）{.}）は、従来の高強度アルミニウムアルミニウム合金（7075または2024）、2618）、2618のように並んでいます。シリーズは、ニッケル（NI）および鉄（FE）要素.を含めることによって区別されます。これらの要素は、高温で安定した分散型を形成し、合金の熱安定性と高温の機械的特性を大幅に向上させます.大規模なダイの製造により、材料密度の耐流し、grainの耐流しを継続的に耐えます。高温および環状負荷条件{. 2618大きな鍛造は、航空宇宙エンジンコンポーネント（e {. g . g .、コンプレッサーブレード、ケーシング、ピストン、ピストンピン）、高性能レーシングコンポーネント、および高パフォーマンスレーシングコンポーネント、および軽量化のバランスを必要とする他のアプリケーションで広く使用されています。パフォーマンス.

一次合金要素:

銅（cu）：1.8-2.7％（主な強化要素、形成al₂cu）

マグネシウム（mg）：1.3-1.8％（銅と相乗的に強化され、mg₂si相を形成します）

ニッケル（ni）：0.8-1.4％（高温強度と安定性を改善し、aL₃niなどを形成します.）

鉄（fe）：0.8-1.4％（高温強度と安定性を改善し、aL₃feなどを形成します.）

シリコン（SI）：0.10-0.30％（熱処理反応を最適化）

基本材料:

アルミニウム（AL）：バランス

制御不純物:

亜鉛（ZN）：0.25％最大

マンガン（MN）：最大0.10％

チタン（TI）：最大0.10％

クロム（CR）：0.10％最大

その他の要素：それぞれ0.05％、合計0.15％

製造プロセス（大規模なダイファーミングの場合）：2618の大規模なダイの生産は、温度、変形量、熱処理プロセス制御に非常に敏感で、高温強度と安定性を最大化することを目指しています.

原材料の準備と大規模なインゴット:

高品質の低豊富な2618大規模インゴットが鍛造ビレット{.インゴット生産として選択されます。インゴットの生産には、均一な内部構造、巨視的な欠陥の欠如、および最小分離.}}の分離.}の分離.}の均一な注意を確保するために、高度な鋳造技術（半連続鋳造など）として選択されます。

インゴットは、冶金品質を確保するために、厳密な化学組成分析と超音波検査を受ける必要があります.

マルチパスの事前泳動（動揺と描画）:

通常、大きなインゴットは、最初にマルチパスの動揺を経験し、事前フォッシングを描き、粗いアスキャスト構造を分解し、穀物を改良し、内部の多孔性と分離を排除し、連続粒子の流れで均一な微細な構造を形成します.}}}

プレフォージングは、大型の油圧またはオイルプレスで行われ、変形温度と量を正確に制御します.

切断:

ビレットは、事前に鍛造された寸法と最終鍛造要件に従って正確に切断されます.

加熱:

徹底的な熱浸透{.である2618の鍛造温度範囲が狭くなり、厳密な制御（通常は{2}}程度）が必要であり、粒界の溶融を引き起こす可能性のある過熱を回避し、NI/FE/FE/FEの/FE/FEの/FEの/FE/FEの/FEの/FE/FEの/FE/FEの/FEの/FE/FEの/FEの/FE/FEの/FE/FEの/FEの/FEの/FE/FEの/FE/FEの/FE/FEの/FEの/FEの/FE/FEの/FE/FEの/FE/FEの均等融解を引き起こす可能性のある過熱を回避する必要がある（{2}}程度）を回避するために、大きなビレットが均一かつゆっくりと加熱されています。

大きなダイの鍛造形成:

10、000-トン、または数万トンの大きな油圧プレスまたはハンマー.ダイデザインの鍛造量に1つ以上の正確なストライク/圧力が適用されます。シェーピング.

段階的な鍛造：非常に複雑な部分または非常に大きな部分の場合、最終的な形状を徐々に形成するために、複数のダイとステップで鍛造を実施できます.

トリミング:

鍛造後、大きな鍛造の周辺の周りの重い閃光が削除されます.

熱処理:

ソリューション熱処理：大きな鍛造は、正確に制御された大きな熱処理炉で約530度±5度まで加熱され、合金化要素が固形溶液に完全に溶解できるように十分な時間保持されます.極端な高温の均一性が必要です.

消光：ソリューション温度からの急速な冷却{.大規模な鍛造の場合、大規模な消光タンクは通常、クエンチングストレスと亀裂リスクを軽減しながら、.}}}を強化するために、温水消光（約. 60-100程度）に使用されます。

老化治療:

T61気性：これは2618で最も一般的に使用される気性であり、人工老化によって達成されます（10-20時間などの長い保持時間では、10-20}時間の長い程度で10-20} . .老化プロセスを実現するには、沈殿物の安定性と最適な高度パフォーマンスの安定性を確保するために正確な制御が必要です.

大きな引張/圧縮応力緩和（E . g .、T6151）:

消し込んだ後、大規模な鍛造は通常、大きな引張機または圧縮機を使用してストレス緩和を必要とし、残留応力の消光を大幅に減らし、加工の歪みを最小限に抑え、寸法の安定性を改善する必要があります.このステップは、大きなコンポーネントにとって特に重要です。高温のサービス部品の場合、残留応力はクリープ挙動と熱疲労寿命に影響を与える可能性があります.

仕上げと検査:

討論、ショットピーニング（疲労性能の向上）、寸法検査、表面品質チェック.

最後に、包括的な非破壊検査（E {. g .、超音波、浸透剤、渦電流）および機械的特性テストが実行され、製品が最も高い航空宇宙または関連する業界の仕様を確実に満たすようにします.

2618 T61気性の大規模なダイの鍛造品は、ユニークな高温強度、良い部屋温度強度、優れた疲労性能を示し、高温のアプリケーション.の好みの選択肢となります。彼らの性能指標は通常、航空宇宙または特別な産業基準で厳密に必要です。道順.

特性の均一性と異方性:

大規模なダイフォーミングのサイズと重量は、特に高温性能.に関する内部機械的特性の均一性を課題にしますが、高度な鍛造および熱処理プロセスは、プロパティの均一性を最大化します.

正確な穀物の流れ制御により、主要な荷重方向で最適な性能を可能にし、横方向および短型転移特性を改善し、特に重要な領域での高温性能のために全体的な異方性を減らします{.}

2618の大きなダイフォーミングの微細構造は、高温強度、クリープ抵抗、疲労性能の基本的な保証です.

主要な微細構造の特徴:

洗練された、均一で、密な穀物構造:

大きな鍛造比で動揺して鍛造した後、粗いas-cast穀物は完全に分解され、細かく、均一で、密な再結晶穀物を形成します.これにより、多孔性、ガスポケット、分離などの鋳造欠陥がなくなり、材料の延性、丈夫さ、疲労、脂肪の延長が大幅に向上します。

NiおよびFe要素によって形成された安定した分散型（E {. g .、al₃ni、al₉feni）は、高温で粒界を効果的にピン留めし、粒子の成長とクリープを阻害し、微細粒の強化.を維持します.

パーツの形状に高度に適合している連続穀物の流れ:

これは、金属が大きなダイキャビティ内で幅広く流れるため、大きなダイフォーミングの最も重要な特徴と利点です.は、その粒子が細長く、部品の複雑な外部構造と内部構造に密接に適合する連続繊維流線を形成します.}

実際の動作条件下での部品の主要な応力方向とのこの粒子流量は、負荷を効果的に転送し、部品の疲労性パフォーマンス、衝撃の靭性、衝撃クリープ、熱疲労抵抗を大幅に改善し、臨界ストレス領域における熱疲労抵抗（E . g .、大規模な接続ホール、コントロールのcontrestess {{contrestections）全体的な構造的完全性には穀物の流れの連続性が重要です.

強化段階の正確な制御と均一な分布（沈殿物）:

厳密に制御された溶液熱処理と老化後、一次強化段階（E {{.}、g .、al₂cu、s 'phaseal₂cumg、およびni/feによって形成された安定した金属間化合物）が、最適なサイズ、形態、および{2の形態、および{2の形態を持つアルミニウムマトリックスで均一に沈殿します。

大規模な2618の鍛造の場合、老化処理（T61気性）は、高温で非常に高い安定性を持つ強化相、特にNiおよびFe間の金属間化合物が豊富な段階を形成することを目的としています。

高い冶金清浄度と低い欠陥率:

大規模なダイの鍛造には、原材料の不純物含有量の厳格な制御を通じて鋳造欠陥がない密集した内部構造があり、有害な鉄が豊富なまたはシリコンが豊富なフェーズの形成が減少し、それによって材料の靭性、疲労寿命、損傷耐性{{3} .の大規模な偽造は、極端に低いレベルに依存しています。内部品質の超音波検査.

2618大きなアルミニウム合金ダイの作りは通常、寸法精度と幾何学的耐性の厳格な要件を持つフィールドに適用され、複雑でネットの形状の生成を達成できます.

カスタマイズ機能:

大規模なダイフォーミングは通常、高度にカスタマイズされており、顧客が提供する複雑なCADモデルとエンジニアリング図面に基づいて作成されます.

製造業者は、強力なダイの設計と製造能力、および超大型鍛造および熱処理装置.を所有している必要があります。

原材料の事前フォッシング、ダイ、熱処理、ラフ/仕上げの機械加工からのストレス緩和、.からのフルサービスを提供できます。

2618合金の特性は、熱処理、特に老化処理に大きく依存しています.大規模な鍛造、均一性と熱処理は重要な課題です.

気性選択ガイダンス:

T61気性：これは、高温で2618合金に必要な強度、クリープ抵抗、および熱疲労性能を提供する、大きな2618の鍛造品の標準的で好ましい気性です{.

T6151気性：厚いまたは精密化された大規模な鍛造の場合、T6151の節を選択すると、残留応力を消光することができ、機械加工の歪みを最小限に抑え、寸法の安定性を改善することができます。

2618の大きなダイの鍛造の加工には、通常、高性能の切削工具と最適化されたプロセスが必要です。その溶接性は.

製造ガイダンス:

加工性：T61気性の2618は硬度が高い。その加工性は良好ですが、大きなコンポーネントのツール摩耗に敏感ですが、大規模な機械加工手当、高力、高リジットの機械工具、および十分な冷却潤滑剤を備えた. {.}

残留応力：大規模な鍛造品は、{.}消光後に高い残留応力を持ちます。T6151気性（引張応力緩和を含む）は、機械加工の歪みを効果的に制御できます。 emploded .

溶接性：2618合金の従来の融合溶接性は非常に貧弱で、熱い亀裂や関節力の深刻な喪失に非常になりやすく、接続用途、高強度のボルト接続、またはリベットのための構造溶接.に適していない場合、通常は使用されます。全体的な高温パフォーマンス.

2618の大きなアルミニウム合金の死亡の腐食抵抗は、特に湿気または塩化物環境では比較的一般的であり、追加の保護が必要.

腐食保護戦略:

合金と気性の選択：2618合金の銅含有量は、腐食抵抗を6xxxシリーズ合金より劣っていますが、このトレードオフは通常、高温性能を達成するために受け入れられます{.}

表面処理:

陽極酸化：最も一般的で効果的な保護方法は、鍛造面に密な酸化膜膜を形成し、腐食と耐摩耗性を高め、大きな成分の耐摩耗性.、陽極酸化タンクとプロセス制御のサイズが重要です.}

化学変換コーティング：塗料または接着剤の優れたプライマーとして機能し、追加の腐食保護を提供する.

高性能コーティングシステム：多層高性能腐食防止コーティングは、非常に腐食性の環境、特に高温暴露ゾーン.で適用できます。

ガルバニック腐食管理：互換性のない金属と接触している場合、厳密な分離測定（E {. g .、ガスケット、断熱コーティング、シーラント）を採取する必要があります。これは、大きな複雑な構造.で特に重要です。

2618の大きなアルミニウム合金の物理的特性は、高温構造成分の設計における重要な入力データ.

設計上の考慮事項:

高温強度と安定性：200-300程度の温度範囲における2618の強度保持は、他の一般的なアルミニウム合金よりもはるかに優れています。

優れた疲労性能とクリープ抵抗：合金の特性と組み合わせた鍛造プロセスにより、高温環状負荷.にさらされたエンジンコンポーネントに適しています。

究極の強度と重量の比率（高温で）：高温環境で優れた強度と重量の比率を提供し、エアロエンジン.で減量を達成し、推力と重量の比率を改善するのに最適です。

大きな複雑な形状の統合：大規模なダイは、ネット型の近くの複雑な形状を生成し、複数の関数を統合し、パーツカウントとアセンブリコストを削減することができます。これは、エアロエンジン{.の複雑な構造に重要です

残留応力制御：大規模な鍛造における残留応力の制御は、設計と処理の重要な焦点であり、次元の安定性と高温クリープ動作に影響を及ぼします.

設計の制限:

高コスト：原材料コスト、ダイ開発コスト、鍛造機器の投資、精密機械加工コストはすべて非常に高く、その広範なアプリケーション{.

長い製造サイクル：複雑な大規模な鍛造のためのダイの設計と製造、およびマルチパス鍛造および熱処理サイクルは長く、正確な生産計画を必要とします.

溶接性が低い：従来の融合溶接方法は、通常、2618の大きな負荷をかける構造.には使用されていません。

7xxxシリーズよりも低い室温強度：その室温強度は、7075のような超高強度合金ほど高くはありませんが、高温ではその利点が重要になります.

経済的および持続可能性の考慮事項:

高価値アプリケーション：大規模な2618の鍛造は主に、パフォーマンス、信頼性、安全性に対する非常に高い需要を持つ戦略的航空宇宙分野で使用されます。.を提供する大幅なパフォーマンスの改善と安全性のマージンによって高コストが相殺されます。

材料利用効率：高度なネットシェーピング技術と精密機械加工は材料の廃棄物を最小限に抑えることができますが、大部分の場合、機械加工手当は依然としてかなりの.になる可能性があります。

環境への親しみやすさ：アルミニウム合金は非常にリサイクル可能で、グリーン製造および循環経済の原則に合わせて.

安全性の強化：鍛造の優れた高温性能は、エアロエンジンのような重要な機器の安全性を直接向上させます。

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