
6082大きなアルミニウム合金が忘れられます
6082アルミニウム合金は、Al-Mg-SIシリーズに属する熱処理可能な合金で、その高強度比、良好な溶接性、および海洋環境での優れた腐食抵抗.は、アルミニウム、シリコン、マグシウム、マグナス、および帯状の網のような微量の痕跡のバランスの取れた組成が含まれています。パフォーマンス.
1.マテリアルの概要と製造プロセス
6082大型アルミニウム合金死亡忘却は、一般的に使用されている構造工学および輸送部門で中程度から高強度の材料で使用され、ダイ鍛造プロセスを通じて生産され、大規模で複雑な形のコンポーネント. 6082は、しばしば「構造合金」と呼ばれる「構造合金」と呼ばれるAL-MG-SIシリーズ合金です。 6xxxシリーズ合金の良好な全体的な特性を保持しながら、6061よりも高い強度が特徴です{.大きなダイの鍛造は、通常、強度、硬直、耐食性、および溶接のパフォーマンスなど、大規模な鉄の張り、建設マッキンなど、溶接のパフォーマンスを導入するための強度、硬直、耐食性、溶接のパフォーマンスを備えた構造コンポーネントに適用されます。部品.大規模なダイの鍛造、6082合金の機械的特性と微細構造の均一性が大幅に強化され、鍛造中に形成される密度の高い粒子構造と連続粒粒流が、複雑な負荷の下での大きな成分の信頼性と長期的な安定性を保証します.}}}}
一次合金要素:
マンガン(MN):0.40-1.0%(強度を改善し、穀物を洗練します)
マグネシウム(mg):0.6-1.2%(シリコンを使用してmg₂si強化位相を形成)
シリコン(si):0.7-1.3%(マグネシウムを使用してmg₂si強化位相を形成)
Chromium(cr):0.04-0.25%(再結晶を阻害し、靭性を改善し、腐食抵抗を強化する可能性があります)
基本材料:
アルミニウム(AL):バランス
制御不純物:
鉄(FE):最大0.50%
銅(Cu):最大0.10%
亜鉛(ZN):0.20%最大
チタン(TI):最大0.10%
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):6082の大規模なダイの鍛造品の生産プロセスは6061に似ていますが、鍛造比と熱処理の均一性のためのより高い要件があり、その大きな強度の可能性が完全に実現されることを保証する{.
原材料の準備と大規模なインゴット:
高品質の6082大規模なインゴットまたは大部分の押出バーは、ビレット.インゴット生産が必要なもの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、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:
大きなビレットは、徹底的な熱浸透.の6082(通常は400-500程度)の鍛造温度範囲を確実に保証するために、大きな鍛造炉で均一かつゆっくりと加熱されています.を避けるために厳密に制御する必要があります。
大きなダイの鍛造形成:
One or more precise strikes/pressures are applied on 10,000-ton or even tens of thousands of tons large hydraulic presses or forging hammers. Die design is complex, utilizing CAE simulation techniques to precisely predict metal flow, ensuring metal flow lines follow the complex contour of the part and achieve near-net shaping.
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540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{.はクエンチの感度が低いですが、完全な固形溶液を確保するために特定の冷却速度はまだ必要です.
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、均一で迅速な冷却を確保し、最適な強化を達成するために強制循環を補完する水消光(室温または温水)に使用されます.}
老化治療:
T6気性:最大の強度と硬度を達成するための標準の人工老化処理(8-18}時間の約. 160-180程度){.}これは、大きな6082の鍛造.}の最も一般的に使用される気性です。
矯正とストレス緩和(必要な場合):
寸法を修正して形状.を修正するために、消光後に機械的矯正が必要になる場合があります
特定の高精度部品またはその後の広範な機械加工を必要とする部品については、引張または圧縮応力緩和(E . g .、T651気性)を実行して、残留応力を軽減し、機械加工の歪みを最小限に抑えることができます.}
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、包括的な非破壊検定(E {. g .、超音波、浸透剤)および機械的特性テストが実行され、製品が関連する基準に準拠するようにします{.}
2. 6082の大規模なダイの鍛造品の機械的特性
6082 T6気性の大規模なダイの鍛造品は、中程度から高強度、優れたタフネス、疲労性能を示し、6xxxシリーズ合金.の最強のグレードの1つになります。道順.
| プロパティタイプ | T6典型的な値 | テスト方向 | 標準 |
|---|---|---|---|
| 究極の引張強度(UTS) | 310-360 mpa | l/lt/st | ASTM B557 |
| 降伏強度(0.2%YS) | 260-320 mpa | l/lt/st | ASTM B557 |
| 伸長(2インチ) | 9-16% | l/lt/st | ASTM B557 |
| ブリネルの硬度 | 98-110 hb | N/A | ASTM E10 |
| 疲労強度(10℃) | 100-125 mpa | N/A | ASTM E466 |
| 破壊靭性k1c | 28-38mpa√m | N/A | ASTM E399 |
| せん断強度 | 200-240 mpa | N/A | ASTM B769 |
| 弾性率 | 70 GPA | N/A | ASTM E111 |
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、内部機械的特性の均一性を課題にします.しかし、高度な鍛造と熱処理プロセスは、プロパティの均一性を最大化します.
6082アロイは異方性が比較的低く、鍛造は内部構造をさらに最適化し、さまざまな方向の特性の違いが小さくなります。これは、大きな構造成分.の信頼性に重要です。
3.微細構造特性
6082の大規模なダイフォーミングの微細構造は、彼らの良好な全体的なパフォーマンス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。
マンガン(MN)やクロム(CR)(E . g .、almnsi、alcrsi)などの元素によって形成された分散型は、粒界を効果的にピン留めし、熱処理中の過剰な粒子成長を阻害し、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、臨界ストレス領域のパーツの疲労性パフォーマンスと衝撃の靭性を大幅に改善します(E . g {.、大きな接続ホール、コーナー、さまざまな断面積). {{3}誠実さ.
強化段階の均一な分布(沈殿物):
厳密に制御された溶液熱処理と老化の後、主要な強化位相mg₂SIは、最適なサイズ、形態、および間隔を持つアルミニウムマトリックスで均一に沈殿します.}
6082合金の強化段階の降水挙動は安定しており、SCC感度の問題につながる連続粒界沈殿を起こしやすい.その高いMNコンテンツは、安定した分散型を形成し、腐食抵抗をさらに強化するのに役立ちます.
高い冶金清浄度と低い欠陥率:
大規模なダイファーミングには、原材料の不純物含有量、特に鉄(FE)含有量の厳密な制御を通じて鋳造欠陥がない密な内部構造があり、有害な鉄が豊富な相の形成が減少し、それによって材料の靭性、疲労寿命、損傷耐性.
4.次元仕様と公差
6082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許容範囲の高い要件を持つアプリケーションで使用され、同時に費用対効果{.を考慮しています
| パラメーター | 典型的なサイズの範囲 | 商業鍛造耐性 | 精密機械加工耐性 | テスト方法 |
|---|---|---|---|---|
| 最大エンベロープ寸法 | 1000 - 6000 mm | ±0.5%または±2 mm | ±0.1 -±0.5 mm | CMM/レーザースキャン |
| 最小壁の厚さ | 10 - 200 mm | ±1.0 mm | ±0.3 -±0.8 mm | CMM/厚さゲージ |
| 重量範囲 | 50 - 5000 kg | ±4% | N/A | 電子スケール |
| 表面粗さ(偽造) | ra 12.5 - 50μm | N/A | ra 3.2 - 12.5μm | プロファイロメーター |
| 平坦さ | N/A | 0.5 mm/100mm | 0.15 mm/100mm | フラットネスゲージ/cmm |
| 垂直 | N/A | 0.4度 | 0.15度 | 角度ゲージ/cmm |
カスタマイズ機能:
大規模なダイフォーミングは通常、顧客CADモデルとエンジニアリング図面に基づいてカスタマイズされます.
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。
5.気性の指定と熱処理オプション
6082合金の熱処理は、主にT6気性に焦点を当てており、強度と特性の最高の組み合わせを提供します.
| 気性コード | プロセスの説明 | 典型的なアプリケーション | 重要な特性 |
|---|---|---|---|
| O | 完全にアニールされ、軟化します | さらに処理する前の中間状態 | 最大延性、最低強度 |
| T4 | 溶液熱処理、その後自然に老化します | 中程度の強度、良好な延性 | 通常、一時的な気性または低強度アプリケーションの場合 |
| T6 | 溶液熱処理、その後人工的に老化します | 一般的な中程度から高強度の構造コンポーネント | 最高の強度、高い硬度、良好な腐食抵抗、優れた溶接性 |
| T651 | 溶液熱処理、人工的に熟成されたストレス抑制されたストレス抑制 | 残留応力と機械加工の歪みを減らします | 高強度、低い残留応力 |
気性選択ガイダンス:
T6気性:これは、大きな6082の鍛造品に最も一般的に使用されている気性であり、強度、耐食性、および機械性の最良の組み合わせを提供します.
T651気性:大規模な精密機械加工を必要とする大規模な鍛造の場合、T651の強度を選択すると、残留応力を効果的に軽減することで、機械加工の歪みを最小限に抑え、寸法安定性を改善することができます.
6.機械加工と製造特性
6082大型ダイフォーミングには、優れた機械加工性と優れた溶接性があり、その後の製造と参加を促進し、.
| 手術 | ツール材料 | 推奨されたパラメーター | コメント |
|---|---|---|---|
| 旋回 | 炭化物、HSS | vc =200-800 m/min、f =0.2-1.5 mm/rev | ラフ化のための大規模な在庫除去、表面仕上げの精度 |
| ミリング | 炭化物、HSS | vc =250-1200 m/min、fz =0.1-0.8 mm | 大きな5-軸/ガントリー加工センター、重い切断、多軸制御 |
| 掘削 | 炭化物、HSS | vc =50-200 m/min、f =0.08-0.3 mm/rev | ディープホール掘削、内部冷却、チップ避難、厳密な寸法制御 |
| タッピング | HSS-E-PM | vc =10-30 m/min | 適切な潤滑は、糸の引き裂きを防ぎ、大きな穴を叩きます |
| 溶接 | mig/tig | 適切な融合溶接性、従来の溶接方法が適用されます | 構造の結合と修理に適し、溶接の歪みに留意する |
| 表面処理 | 陽極酸化、変換コーティング、絵画 | 陽極酸化は、色が濃く、硬く、耐摩耗性があり、耐性耐性があります | 広く適用され、審美的で保護的なニーズを満たしています |
製造ガイダンス:
加工性:T6気性の6082は機械加工性が良好で、表面の品質と寸法精度の高い部品を簡単に生成します.その高いMNコンテンツは短いチップを形成するのに役立ちます。
残留応力:大規模な鍛造は、消光後に残留応力をもたらす可能性があります。T651の気性は、機械加工中に.段階的切断を効果的に緩和することができ、歪みを減らすことができます.
溶接性:6082合金は優れた溶接性を持ち、従来溶接溶接(E {. g {.、Mig、Tig)を備えています。必須.
7.腐食抵抗と保護システム
6082大きなアルミニウム合金ダイの鍛造は、さまざまな自然環境と特定の腐食性媒体で優れた腐食抵抗を示します.
| 腐食タイプ | T6(典型) | 保護システム |
|---|---|---|
| 大気腐食 | 素晴らしい | 陽極酸化、または特別な保護は必要ありません |
| 海水腐食 | 良い | 陽極酸化、高性能コーティング、ガルバニック分離 |
| ストレス腐食亀裂(SCC) | 非常に低い感度 | 通常、特別な保護は必要ありません |
| 剥離腐食 | 非常に低い感度 | 通常、特別な保護は必要ありません |
| 顆粒間腐食 | 非常に低い感度 | 熱処理制御 |
腐食保護戦略:
合金と気性の選択:6082合金自体は、特にそのバランスのとれたMgとSIの含有量とMNの添加により、優れた腐食抵抗を備えています。つまり、ほとんどのアプリケーション環境でSCCや剥離腐食の問題について過度に心配する必要はありません{.}
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.に適用できます。
ガルバニック腐食管理:互換性のない金属と接触する場合、分離測定(e {. g {.}、ガスケット、断熱コーティング、シーラント)は、ガルバニック腐食を防ぐために採取する必要があります。
8.エンジニアリング設計の物理的特性
6082の大型アルミニウム合金の物理的特性は、中程度から高強度の構造的および機械的設計における重要な考慮事項.
| 財産 | 価値 | 設計考慮事項 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | 軽量デザイン |
| 融解範囲 | 555-650程度 | 熱処理と溶接ウィンドウ |
| 熱伝導率 | 180 W/m·K | 熱管理、熱散逸設計 |
| 電気伝導率 | 49%IACS | 良好な電気伝導率 |
| 比熱 | 896 j/kg・k | 熱質量と熱容量の計算 |
| 熱膨張(CTE) | 23.4 ×10⁻⁶/K | 温度の変動による寸法変化 |
| ヤングモジュラス | 70 GPA | たわみと剛性の計算 |
| ポアソンの比率 | 0.33 | 構造分析パラメーター |
| 減衰容量 | 低い | 振動と騒音制御 |
設計上の考慮事項:
中程度の強度と重量の比率:6061よりも高い強度を維持しながら、より高い強度ではないが究極の強度ではないアプリケーションに適しています.
高い信頼性:鍛造プロセスは、合金の優れた疲労と靭性と組み合わせた密な構造と連続フローラインを提供し、サービスにおける大きなコンポーネントの長期的な信頼性を確保する{.}
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幾何学を生成し、複数の機能を統合し、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.
優れた溶接性:オンサイトのインストールとメンテナンスを促進する大規模な構造コンポーネントアプリケーションの大きな利点.
費用対効果:パフォーマンスとコストのバランスをとることで、多くの構造工学と輸送アプリケーションの費用対効果の高い選択肢になります.
設計の制限:
強度の制限:7xxxシリーズのアルミニウム合金の超高強度レベルに到達できません。究極の高負荷プライマリ負荷耐力構造には適していません.
高温性能:150度を超える長期運用環境には適していません.
サイズの制限:鍛造寸法は、鍛造機器のトン数によって制限されます.
経済的および持続可能性の考慮事項:
費用対効果:大規模な6082の鍛造は、パフォーマンスとコストの間の良いバランスをとっており、多くの産業用アプリケーションで大きな経済的利点を提供します.
材料利用効率:Die Forgingは、効率的なネットシェーピングプロセスであり、材料廃棄物を減らすのに役立ちます.
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.
メンテナンスの利便性:良好な溶接性により、メンテナンスと修理の複雑さとコストが削減されます.
人気ラベル: 6082大きなアルミニウム合金が死んだ、中国6082大アルミニウム合金ダイゲンマ
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