
6082小さなアルミニウムダイの鍛造
電力産業で利用される小さなアルミニウムダイフォージングに関しては、6082アルミニウム合金は、その例外的な特性のために好ましい材料として際立っています{.
1.マテリアルの概要と製造プロセス
6082アルミニウム合金は中程度の強度のAl-Mg-Siシリーズ合金で、優れた強度、良好な腐食抵抗、優れた溶接性、および機械性.で最も一般的に使用される構造アルミニウム合金の1つとして、6082は6061よりも高い強度を提供します。材料の機械的特性と信頼性を高め、正確で複雑なアプリケーションでのパフォーマンスを確保する.
一次合金要素:
マグネシウム(mg):0.6-1.2%(シリコンで強化)
シリコン(SI):0.7-1.3%(マグネシウムで強化され、年齢硬化反応が強化されます)
マンガン(MN):0.4-1.0%(穀物を改良し、強度と靭性を改善し、再結晶を阻害します)
銅(CU):0.10%最大(軽微な存在、無視できる効果)
クロム(CR):0.25%最大(再結晶を阻害する)
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%
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(小さなダイの鍛造のため):小さなダイの鍛造品の生産プロセスは、正確さと効率を強調し、1つ以上のダイフォーミングステップ.を使用して、優れた機械的特性を持つニアネット形状コンポーネントを取得することを目指しています。
原材料の準備:
高品質の6082キャストインゴットまたは押し出しバーは、ビレット.ビレットの鍛造として選択されます。材料は、標準のコンプライアンスを確保するために化学組成分析を受ける必要があります.
切断:
ビレットの長さは、鍛造の寸法と形状に応じて正確に切断され、体積と体重がダイの鍛造要件を満たすことを保証します.
加熱:
ビレットは、正確に制御された炉で均一に加熱されています(通常は{450-500程度). . .が、過熱の温度均一性と予防は重要です.
鍛造形成を施します:
鍛造ハンマーまたは油圧プレスを使用して、加熱されたビレットは事前に設計されたダイに配置され、1つ以上の正確なストライク/圧力.によって形成されます。ダイカビティは、金属フローラインが部品の形状をたどり、穀物を洗練し、内部の欠陥を排除するように複雑に設計されています.
事前に埋められ、鍛造仕上げ:複雑な形状の場合、これには2つのステップが含まれる場合があります。燃焼前(ラフブランクの準備)と仕上げ(微細な整形).
トリミング:
鍛造後、鍛造の周辺の周りの過剰なフラッシュが削除されます.
熱処理:
ソリューション熱処理:鍛造はほぼ530-545程度に加熱され、合金要素が固形溶液に溶解できるように十分な時間保持されます.
消光:飽和温度(室温または温水)による溶液温度からの急速な冷却は、過飽和固溶体を保持する.を保持するために
老化治療(T6気性):標準人工老化処理(通常は160-180 {8-18}時間){8-18} {.}この処理は、Mgsiのような強化フェーズの沈殿を引き起こし、最大強度と硬度を達成します.
仕上げと検査:
burring、straighting、dimensional astebsion、surface quality checks .
最後に、非破壊テスト(E {. g .、浸透剤、渦電流)および機械的特性テストが実行され、製品が仕様を満たすようにします{.
2. 6082の小さなダイの機械的特性
6082 T6気性の小さなダイの鍛造は、中程度から高負荷.を必要とするアプリケーションに適した優れた機械的特性を示します。
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プロパティタイプ |
T6典型的な値 |
テスト方向 |
標準 |
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究極の引張強度(UTS) |
310-340 mpa |
縦方向(l) |
ASTM B557 |
|
降伏強度(0.2%YS) |
260-290 mpa |
縦方向(l) |
ASTM B557 |
|
伸長(2インチ) |
9-14% |
縦方向(l) |
ASTM B557 |
|
ブリネルの硬度 |
95-105 hb |
N/A |
ASTM E10 |
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疲労強度(10℃) |
100-120 mpa |
N/A |
ASTM E466 |
|
せん断強度 |
210-230 mpa |
N/A |
ASTM B769 |
|
弾性率 |
70 GPA |
N/A |
ASTM E111 |
特性の均一性と異方性:
部品の輪郭に沿って粒の流れを整列させるダイの鍛造プロセスにより、6082ダイの鍛造は、メインの荷重方向に優れた特性を示します.
プレートや押し出しと比較して、忘れは通常、より良い横方向の(主な変形方向に垂直)特性を持ち、全体的に異方性{.}
3.微細構造特性
6082の小さなダイファーミングの微細構造は、それらの高強度と信頼性の基礎です.
主要な微細構造の特徴:
洗練された密な穀物構造:
鍛造プロセスは、粗いas-cast粒子を徹底的に分解し、細かく、均一で、高密度の等軸粒子と細長い変形粒子を金属フローライン.平均粒子サイズは、50-150}.}}}}}}}の平均粒子サイズから、50-150}マイクロメートルからの範囲です。
マンガン(MN)は、AL-MNベースの分散型を形成し、穀物の境界を効果的に固定し、過度の粒子の成長と再結晶を阻害します.
最適化された連続的な穀物の流れ:
ダイキャビティ内で金属が流れ、部品のジオメトリ{.に密接に適合する連続粒子流線を形成します。
強化段階の均一な分布(沈殿物):
T6老化治療は、主要な強化メカニズムである微細な分散型のmg₂SI相の均一な沈殿を促進します.
粒子内および粒界での沈殿物の均一な分布は、有害な連続的な粒界降水を回避し、したがって粒間腐食に対する良好な耐性を確保します{.
高い冶金学的清潔さ:
ダイフォーミングは内部的に密集しており、鋳造欠陥(収縮、気孔率、粗除数など).
鉄(FE)含有量の厳密な制御により、有害なAL-FE-SI相の形成が減少し、材料の靭性がさらに改善されます.
4.次元仕様と公差
6082小さなダイファームは、生産中に高精度と複雑な形状を達成できます.
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パラメーター |
典型的なサイズの範囲 |
コマーシャルフォーム耐性(T6) |
精密機械加工耐性 |
テスト方法 |
|
最大長/直径 |
50 - 500 mm |
±0.5%または±1 mm |
±0.05 -±0.2 mm |
CMM/キャリパー |
|
最小壁の厚さ |
3 - 20 mm |
±0.5 mm |
±0.1 -±0.2 mm |
CMM/厚さゲージ |
|
重量範囲 |
0.05 - 10 kg |
±5% |
N/A |
電子スケール |
|
表面粗さ(偽造) |
ra 6.3 - 25μm |
N/A |
ra 1.6 - 6.3μm |
プロファイロメーター |
|
平坦さ |
N/A |
0.2 mm/100mm |
0.05 mm/100mm |
フラットネスゲージ/cmm |
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垂直性 |
N/A |
0.5度 |
0.1度 |
角度ゲージ/cmm |
カスタマイズ機能:
詳細な顧客CADモデルとエンジニアリング図面に基づいて設計および作成できます.
プレフォーム、仕上げ、鍛造、トリミング、熱処理、ラフ/仕上げの機械加工などの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合金は主に熱処理を通じて望ましい特性を達成し、T6気性は最も一般的に使用される.です
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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 |
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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、冷たい作業に簡単です |
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T4 |
溶液熱処理、その後自然に老化します |
最大の強度、良好な延性を必要としないアプリケーション |
中程度の強度、良好な延性 |
|
T6 |
溶液熱処理、その後人工的に老化します |
一般的な高強度構造成分 |
最大強度、高い硬度、良好な腐食抵抗 |
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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 |
正確な加工、高次元の安定性が必要です |
高強度、最小限の残留応力、機械加工の歪みの減少 |
|
T652 |
溶液熱処理、人工的に老化した、圧縮応力が緩和されます |
正確な加工、高次元の安定性が必要です |
高強度、最小限の残留応力、機械加工の歪みの減少 |
気性選択ガイダンス:
T6気性:高強度、良好な腐食抵抗、および機密性を必要とするダイの鍛造品の場合、T6は最も経済的で高性能な選択です.
T651/T652気性:非常に寸法の精度要件とその後の広範な機械加工を備えた部品については、機械加工の歪みを効果的に制御するためにT651またはT652テンパーが推奨されます.
6.機械加工と製造特性
6082小さなダイファームは、優れた機械加工性と溶接性を持っています.
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手術 |
ツール材料 |
推奨されたパラメーター |
コメント |
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旋回 |
炭化物、HSS |
vc =150-400 m/min、f =0.2-0.8 mm/rev |
チップは簡単に壊れ、チップの避難が良好です |
|
ミリング |
炭化物、HSS |
vc =200-600 m/min、fz =0.08-0.5 mm |
高速切断、良好な表面仕上げ |
|
掘削 |
炭化物、HSS |
vc =50-120 m/min、f =0.08-0.2 mm/rev |
大きなヘリックスの角度、磨かれた土地、通気性のある土地が好まれました |
|
溶接 |
mig/tig |
優れた溶接性、推奨フィラー4043/5356 |
強度は溶接後に減少する可能性があります。溶接後の局所老化を検討してください |
|
表面処理 |
陽極酸化、変換コーティング |
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 Temperの6082は、優れた機械性が高く、表面の品質と寸法精度の高い部品.
溶接性:6082は溶接可能なアルミニウム合金であり、MIGやTIG .強度などの一般的な融合溶接法と互換性があり、溶接後に溶接後に減少します。
寒い形成性:OまたはT4テンパーでは、寒い形成性を示します。 T6気性で延性が低下し、大規模な冷散変形は推奨されません.
7.腐食抵抗と保護システム
6082合金は、特に大気腐食や塩水腐食に対して優れた腐食抵抗を誇っています.
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腐食タイプ |
T6気性のパフォーマンス |
保護システム |
|
大気腐食 |
素晴らしい |
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 |
T6気性は本質的に優れた抵抗を提供します |
|
剥離腐食 |
非常に低い感度 |
T6気性は本質的に優れた抵抗を提供します |
|
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- T6気性自体は、SCCおよび剥離腐食に対する高い抵抗を伴う優れた腐食抵抗を提供します.
表面処理:
陽極酸化:最も一般的で効果的な保護方法。追加の耐摩耗性と腐食耐性層を提供し、.に色付けすることができます
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.
高性能コーティングシステム:フルオロカーボンコーティング、エポキシコーティングなど、特別または極端な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、絶縁コーティング)を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
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財産 |
T6典型的な値 |
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 |
48%IACS |
良好な電気伝導率 |
|
比熱 |
900 j/kg・k |
熱慣性、熱衝撃応答の計算 |
|
熱膨張(CTE) |
23.4 ×10⁻⁶/K |
温度の変動による寸法の変化 |
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ヤングモジュラス |
70 GPA |
構造剛性、変形、および振動分析 |
|
ポアソンの比率 |
0.33 |
構造分析パラメーター |
設計上の考慮事項:
強度と重量の比率:6082は、軽量の利点を維持しながら、6061を超える強度を提供します.
汎用性:バランスの取れたプロパティにより、さまざまな産業用アプリケーションに適しているため、材料選択の複雑さを減らす.
製造と組み立ての容易さ:優れた加工性と溶接性は、生産サイクルを短縮し、コストを削減するのに役立ちます.
損傷耐性:小さな部分では、鍛造によって形成される密な微細構造と連続粒子の流れが疲労寿命の改善と骨折の靭性に寄与します{.
9.品質保証とテスト
6082の小さなアルミニウムダイの忘却の品質管理は、パフォーマンスと信頼性を確保する重要な側面.
標準テスト手順:
原材料認証:
ASTM、ENなどに準拠するための化学組成分析(光学放出分光計).
ビレット表面欠陥検査.
鍛造プロセス監視:
鍛造温度、圧力、およびダイ条件のリアルタイム監視.
鍛造形状と寸法のプロセスのランダム検査.
熱処理プロセス監視:
炉温度の均一性(AMS 2750Eクラス2あたり)および時間制御.
メディアの温度と攪拌強度制御を消光.
化学組成分析:
最終忘却のバッチ化学組成の再確認.
機械的プロパティテスト:
引張試験:UTS、YS、EL .をテストするために、代表的な場所とオリエンテーション(縦方向、横方向)から取得したサンプル(縦方向、横方向)
硬度テスト:全体的な均一性を評価するためのマルチポイント測定.
インパクトテスト:必要に応じてcharpy v-notchインパクトテスト.
非破壊検査(NDT):
浸透試験(PT):表面破壊欠陥を検出するための100%の表面検査.
渦電流テスト(ET):マイクロクラックや硬度などの表面および表面近くの欠陥を検出します.
超音波検査(UT):臨界または大規模な部分の場合、毛穴、包含、またはその他の内部欠陥を確保するための内部欠陥検査.
微細構造分析:
粒子サイズ、粒流の連続性、再結晶の程度、沈殿の形態と分布などを評価するための金属学的検査.
寸法および表面の品質検査:
キャリパー、マイクロメートル、座標測定機(CMM)、または光学測定器.を使用した正確な測定
表面粗さ測定.
基準と認定:
ASTM B247(アルミニウム合金鍛造)、EN 15908(アルミニウム合金とアルミニウム合金 - 鍛造)、EN 755(押収ロッド/バー、ビレットリファレンスとして)、AMS(航空宇宙材料仕様、必要に応じて).}
品質管理システム認定:ISO 9001.
EN 10204 Type 3 . 1材料テストレポートを提供でき、サードパーティの独立した認証を顧客のリクエストに応じて手配できます。
10.アプリケーションと設計上の考慮事項
6082小さなアルミニウムダイの鍛造品は、優れた強度、腐食抵抗、製造効率のために、さまざまな産業部門で広く使用されています.
主要なアプリケーション領域:
自動車産業:サスペンションコンポーネント(e {. g {.、コントロールアーム、ステアリングナックル)、ホイールコンポーネント、エンジンマウント、パワートレインコンポーネント、ボディ構造部品.
自転車とスポーツ用品:高性能自転車部品(E . g .、クランク、ペダル)、カラビナー、スポーツ用品コネクタ.
機械工学:ポンプボディ、バルブボディ、油圧コンポーネント、クランプ、接続ブロック、小さなトランスミッションギア、ベアリングハウジング.
電子機器と電化製品:ヒートシンク、構造サポート、コネクタハウジング.
交通機関:鉄道車両、船舶、航空機の非批判的な構造コンポーネント、コネクタ、およびブラケット.
医療機器:構造フレーム、接続部品など.
一般的なハードウェア:ツールハンドル、ロックコンポーネントなど.
設計上の利点:
高強度と軽量化:大幅な減量を達成しながら、製品のパフォーマンスとエネルギー効率の向上しながら、良好な強度を提供します.
高い信頼性:ダイの鍛造により、鋳造の欠陥がなくなり、密な内部構造と洗練された穀物が生じ、疲労寿命と衝撃の靭性が大幅に向上します.
複雑な形状の実現:飼料は、ネット型の近くの複雑な形状を生成し、その後の機械加工を削減し、コストを削減することができます.
優れた腐食抵抗:屋外、湿度、または特定の腐食性環境での長期使用に適しています.
優れた機械性と溶接性:後続の機械加工、表面処理、およびアセンブリ.を促進します
費用対効果:6082は、高性能の特殊合金と比較して、より良い価格パフォーマンス比を提供します.
設計の制限:
強度制限:6061を超えていますが、主要な航空宇宙構造コンポーネント.など、非常に高い強度を必要とする重要な負荷含有構造の要求を満たすことはできません。
サイズの制限:ダイの鍛造寸法は、ダイと機器によって制限されているため、非常に大きなコンポーネントの積分に適していません{.
高温性能:すべてのアルミニウム合金と同様に、150度を超える長期操作環境には適していません.
経済的および持続可能性の考慮事項:
総ライフサイクル値:ダイファーミングの初期コストは鋳造よりも高い場合がありますが、その優れたパフォーマンスとその後の処理コストの削減により、ライフサイクル全体で競争力があります.
リソース利用効率:ダイ鍛造は効率的なネット形状プロセスであり、材料の廃棄物を減らします.
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.
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