7050大径アルミニウム合金鍛造リング

7050の大きな直径アルミニウム合金鍛造リングは、非常に高強度、優れた画像の硬度を必要とする航空宇宙および防御アプリケーションの構造コンポーネントと防御用途の構造コンポーネント向けに特別に設計された、特別に設計された、特別に設計された、非常に高強度の熱処理可能なアルミニウム - マグニウム - マグニウム - コッパー合金（Al-Zn-Mg-Cuシリーズ）であり、拡張耐性（SCC）に耐えられます（SCC）（SCCCCCCCCROSINING CRUSIONING（SCC）） 7075合金と比較して腐食.、7xxxシリーズでも、7050は厚いセクションで骨折の靭性とSCC抵抗を大幅に改善し、最適化された合金組成（より低い銅含有量とより高いZINC/マグネシウム比）と厳密な生産プロセス制御を介して優れた強度を維持します。密集した内部構造、洗練された穀物、およびリングの円周に沿って並べられた最適化された穀物の流れが、最も深刻な動作条件の下で顕著な信頼性と長いサービス寿命を確保する.

一次合金要素:

亜鉛（Zn）：5.9-6.7％（一次強化要素）

マグネシウム（mg）：2.0-2.6％（亜鉛による相乗的強化、年齢硬化反応を高める）

銅（Cu）：2.0-2.6％（強度が増加しますが、過剰な量はSCC抵抗を減らすことができます）

zirconium（zr）：0.08-0.15％（al₃zr分散型、穀物を洗練し、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0.15％

シリコン（SI）：最大0.12％

マンガン（MN）：最大0.10％

チタン（TI）：最大0.06％

その他の要素：それぞれ0.05％、合計0.15％

プレミアム鍛造プロセス（大きな直径リング用）：7050の大径アルミニウム合金鍛造リングを生産することは、航空宇宙グレードの鍛造技術の頂点を表しており、材料が究極の包括的なパフォーマンスを確実に達成するために、融解、鍛造、熱処理プロセスを正確に制御する必要があります。

メルトとインゴットの準備:

ハイペプリングプライマリアルミニウムおよび高純度合金要素が使用されます.

真空融解、不活性ガス保護、SNIF/ろ過、電磁攪拌などの高度な融解および鋳造技術が採用されており、溶融物の極端な低水素含有量と非金属包含物を確保し、航空宇宙グレードの清潔さを満たしています.}

大きな直接寒気（DC）鋳造または連続鋳造システムを使用して、固化中のジルコニウム（ZR）の添加を形成し、as-cast grain（ZR）の添加を形成し、as-cast grainを洗練し、再生を抑制します。

INGOT均質化治療:

インゴットは正確に制御された均質化アニーリング（通常は{460-480}時間で{24-48}時間）を受けて、マクロ分離を排除し、粗い二次位相を溶解し、{3}}...のその後の高度化のために準備します。

ビレットの準備と検査:

INGOT表面コンディショニング（スカルピングまたはフライス加工）すべての表面欠陥を除去する.

INGOTに内部欠陥（E {. G .、亀裂、多孔性、大きな包含物）が最終パフォーマンスに影響を与える可能性のあるAMS 2630クラスAAに影響を与える可能性のあるAMS 2630クラスAAを必要とすることを保証するために、100％超音波検査が実行されます。

予熱：ビレットは、初期の融解（solidus温度）を避けながら最適な延性を確保するために、正確な鍛造温度範囲（通常は400-450程度）まで均一に加熱されます.

鍛造シーケンス（大きな直径のリング忘却）:

動揺と事前貯蔵：大きなインゴットは、大規模な油圧プレスの多方向、複数の動揺および描画操作にさらされて、キャスト穀物を分解し、適切なプレフォーム形状を形成します（e . g .、ディスクまたはパンケーキ）. .... .徹底的な調整を達成するために確実に保証されます。

ピアス：大規模な油圧プレスでは、このプロセスが材料をさらにコンパクトし、微細構造を洗練し、ダイまたはマンドレルでピアスすることにより、予備的なリング構造が形成されます。

リングローリングフォーメーション：このクリティカルリングローリングプロセスは、大きな垂直リングローリングマシンで実行されます{.連続放射状と軸方向の圧縮は、メインロールとマンドレルロールによってリングプリフォームにリングのプリフォームに適用され、リングの直径を連続的に増加させながら、壁の厚さと高さを減らします。円周強度、および優れた疲労と骨折の靭性.

鍛造仕上げ（オプション）：より複雑な形状または非常に高次元精度要件を持つリングの場合、正確な幾何学的寸法と良好な表面仕上げを実現するために、大規模なダイの鍛造プレスで最終的な形状を実行できます.

最小削減率：通常、As-Cast構造の完全な排除と最適化された粒流の形成を確実にするために、少なくとも3：1が必要です.

熱処理:

ソリューション熱処理：鍛造は、ほぼ475-485程度の温度を正確に加熱し、合金要素（Zn、Mg、Cu）をアルミニウムマトリックスに完全に溶解するのに十分な時間を保持し、均一な固形溶液.}温度の均一性が±3度.}}の均一性を形成します

消光：溶解温度からの急速な冷却（通常、水温が60度以下で水温が制御されます）を浸透させるために、最終的な特性には過飽和固形溶液を保持することが重要であり、厚さのリングの均一な冷却を保証します.

老化治療:

T73気性：2段またはマルチステージオーバーアング処理（E {. g .、第1段階107度 /4-6時間、第2段階165度 /8-12時間）.腐食、強さにわずかな犠牲があります.

T74気性：T73と同様に、通常、わずかに高い温度またはより長い老化時間で実行され、T73に対して同様のSCC抵抗を提供することを目指していますが、強度がわずかに高い.

T6気性（太いセクション7050ではあまり一般的ではない）：標準的な人工老化、最大強度を提供しますが、厚いセクションと大きな直径の鍛造におけるSCCおよび剥離腐食に対する感受性が高く、一般的に.を推奨していません。

仕上げと検査:

burring、straighting、dimensional bession、surface quality checks .

最後に、包括的な非破壊検査（E {. g .、超音波、浸透剤、渦電流）、および微細構造分析が実行され、製品が航空宇宙および防御基準に完全に準拠するようにします.

7050の大径アルミニウム合金鍛造リングの機械的特性は、鍛造プロセスの特定の厚さ、熱処理温度、および最適化. T73およびT74に依存します。T73とT74は、強度と腐食抵抗の最適なバランスのために厚いセクション7050で最も一般的に使用されるテンパーです。

財産分布と異方性:

7050鍛造リングは、正確なリングローリングを通じて、リングの円周に沿って粒の流れを高く整列させます{.したがって、周囲（接線）特性（強度、疲労、骨折の靭性）は通常、最適です.放射状と軸の特性は比較的低くなりますが、それぞれの値はさらに低いです。製品.

厚さ効果：7050合金は、強度や骨折の靭性を含む機械的特性を維持することに特に熟練しており、厚いセクションアプリケーション（E . g {.、100mmを超える）で大きな利点を示し、7075合金.}}

コアから表面の硬度の変動：最適化されたクエンチと老化プロセスを通じて、硬度の変動は通常5 HB以内に制御され、全体的なプロパティの均一性が確保されます.

残留応力：T7X51またはT7X52気性（ストレッチまたは圧縮による応力緩和）は、一般的に消費されたストレスを大幅に減らし、歪みを機械加工し、SCC抵抗を改善するために使用されます.

7050の大きな直径のアルミニウム合金鍛造リングの微細構造は、粒子形態、沈殿相、欠陥制御に特に重点を置いた、高強度と優れた腐食抵抗の基礎となります.}

主要な微細構造の特徴:

穀物構造と穀物の流れ:

鍛造方向に沿って整列した、細かく均一な再結晶粒と細長い非再結晶粒子.

粒子の流れ：リングローリング中、穀物はひどく細長い、リングの円周に沿って連続繊維構造を形成します{.この穀物の流れは、リングの主な応力方向に高く一致し、円周強度、疲労寿命、骨折の靭性を大幅に改善します.}

分散型：ジルコニウム（ZR）ピン粒界および粒子内で形成された細かいal₃zr分散型（約. 50-100 nm）は、再結晶と粒子の成長を効果的に阻害し、微細粒子の微細構造を確保しながら、.}}}}}

ASTMグレインサイズは通常6-8またはより細かい.です

強化段階（沈殿物）分布:

7050の主要な強化段階は、亜鉛とマグネシウムが豊富なmgzn₂（η位相）沈殿{.です

T73/T74処理過剰処理は、特に粒界の境界で最適化された沈殿物の形態を最適化した沈殿物の形態をより粗く、より均一で不連続なη相を引き起こし、顆粒間亀裂伝播の傾向を効果的に減少させ、それによってストレス腐食亀裂（SCC）および拡張腐食に対する耐性を大幅に改善します{2}.

沈殿物を含まないゾーン（PFZ）：粒界に沿った沈殿物のないゾーンの幅は、強度とSCC抵抗のバランスをとるように厳密に制御されます.

高密度と欠陥の除去:

鍛造プロセス中に適用される計り知れない圧力は、鋳造中に発生する可能性のある多孔性、収縮空洞、ガスポケットなどの内部欠陥を完全に閉じ、材料の密度と信頼性を大幅に改善する可能性があります.

効果的に分解し、少量の一次金属間化合物と不純物を均一に分散させます（e {. g .、fe、si phases）。

冶金の清潔さ:

航空宇宙グレードの融解と鋳造技術は、非常に低い非金属包含コンテンツを確保し、最も厳しい清潔な要件を満たしています.

7050の大きな直径のアルミニウム合金鍛造リングのサイズ範囲は非常に広く、航空宇宙、軍事、およびその他のセクターの厳格な要件に従ってカスタム生産できます.

カスタマイズ機能:

さまざまなサイズ、形状、および許容要件を備えたカスタムメイドの偽造リングは、詳細な顧客図面と技術仕様.に従って生成できます。

通常、後続の処理の容易さと精度を確保するために、大まかな機械加工または仕上げの機械加工条件で提供されます.

寸法の精度と表面の品質に対する非常に高い需要。通常、.を鍛造した後の厳格な機械加工が必要です

7050合金は、主に熱処理を通じて優れた機械的特性を達成します.

気性選択ガイダンス:

T73/T74気性：大きな直径7050の鍛造リング.の優先気質.これらは、ストレス腐食亀裂（SCC）と剥離腐食に対する優れた耐性を提供し、高強度を維持しながら、安全性が批判的な航空宇宙アプリケーション. T74に重要な{5}よりわずかな強度よりもわずかな強度を提供します{5}}

T6気性：T73/T 74.と比較して、SCCおよび剥離耐性耐性が大幅に低いため、厚いセクションまたはSCC感受性アプリケーションには推奨されません。

残留応力緩和:

TXX51：溶液熱処理、続いてストレス緩和のために少なくとも1 . 5％ストレッチ、その後.これは、残留応力を排除する効果的な方法であり、機械加工の歪みを大幅に減らすための効果的な方法です。

TXX52：溶液熱処理、その後、ストレス緩和のための圧縮が続き、その後、伸びが実行不可能な複雑な形状または大きなコンポーネントに適した.熟成{.}

加工7050大径アルミニウム合金鍛造リングには、高性能の工具、およびその高強度と潜在的な残留応力を処理するための高性能の工具、および厳密なプロセス制御が必要です.

製造ガイダンス:

加工性：7050合金は一般に良好な機械性を備えていますが、切断力は比較的高く、長い糸状のチップを生成できます{.には、鋭いツール、大きなレーキ角、十分な冷却と潤滑、効率的なチップ避難システム.が必要です。

残留応力：クエンチングされた7050の鍛造には、かなりの残留応力があります{. TXX51/TXX52治療は、機械加工中にこれらを効果的に減少させ、対称加工やマルチパスの浅いカットなどの戦略を使用して、距離.}}}}}}

表面処理:

陽極酸化：タイプII（硫酸）またはタイプIII（硬い）が推奨されます。耐摩耗性、耐食性、断熱性を提供します.ハード陽極酸化により、表面の硬度と耐摩耗性が大幅に向上します.

変換コーティング：クロム酸塩またはクロムフリーの変換コーティングは、塗料の優れたプライマーとして機能します.

コーティング：航空宇宙アプリケーションに適用して、追加の保護と機能を提供する.

溶接性：7050合金の従来の融合溶接は不十分であり、著しい強度損失と熱い亀裂と多孔性に対する感受性をもたらします{.融合溶接は一般に必要ではありません.摩擦溶接（FSW）または機械的継承の断食のような固体の結合技術{4}.

7050合金の腐食抵抗、特にストレス腐食亀裂（SCC）および剥離腐食に対する耐性は、他の高強度アルミニウム合金.と他の高強度アルミニウム合金と区別する重要な特徴です。

腐食保護戦略:

気性の選択：T73またはT74テンパーは、7050合金が最適なSCCおよび剥離腐食抵抗を提供するために重要です.

表面処理:

陽極酸化：航空宇宙アルミニウム合金の最も一般的な保護方法。腐食を強化し、耐摩耗性を高める密な酸化物膜を形成する.

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.

コーティングシステム：特に腐食性環境では、高性能プライマーとトップコートシステムが使用されます.

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、コーティング、ガスケット、犠牲アノードなどの分離測定を使用する必要があります{.

設計上の考慮事項:

極端な強度と重量の比率：7050は最も強力なアルミニウム合金の1つであり、比較的低い密度と組み合わされているため、構造成分の極端な軽量化には理想的な選択肢です。これは、航空宇宙{.のコア要件である

優れた骨折の靭性：厚いセクションでも高い靭性を維持し、構造の損傷の許容度と安全マージンを改善する{.

優れた応力腐食亀裂（SCC）および剥離腐食抵抗：複雑なサービス環境でより高い信頼性とより長いサービス寿命を提供する.

最適化された疲労性能：鍛造粒の流れと密な微細構造は疲労寿命を大幅に延長します.

良好な寸法安定性：TXX51/TXX52治療を通じて、残留応力が最小化され、処理およびインサービスの使用中の寸法の安定性が確保されます.

非常に高い信頼性：融合、鍛造、熱処理を厳密に制御し、包括的な非破壊検査により、材料の内部欠陥が最小限に及ぼされます.

7050の大径アルミニウム合金鍛造リングの品質制御は、航空宇宙グレード製品にとって最も厳しいものであり、信頼性と安全性の最高レベルを保証します.

標準テスト手順:

原材料認証：AMS、ASTMなどへのコンプライアンスを確保するための厳密な化学組成分析.、および熱数、生産日などの完全なトレーサビリティ.

融解および鋳造プロセス制御：水素含有量、清潔さ（1920/1940年9月9月またはDDA-P9TF40などの標準で評価）、INGOT微細構造の均一性（マクロ分離、粒子サイズ）.

鍛造プロセス監視：穀物の洗練と穀物の流れの形成を確保するための鍛造温度、圧力、変形量、変形速度のリアルタイム監視.

熱処理プロセス監視：炉温度の均一性（AMS 2750E）、温度と時間の解決、消光速度、老化曲線など.。

化学組成分析：分光計、XRFなど.、すべての合金要素と不純物のコンテンツを検証する.

機械的プロパティテスト:

引張試験：複数の方向（radial、接線/円周、軸）で撮影されたサンプル、テストUTS、ys、el .通常、サンプルは内側、中央、外側の半径、およびリングの異なる高さから採取されます.}

硬度テスト：Brinell、Rockwell Hardnessなど.、均一性を評価するマルチポイント測定.

インパクトテスト：極低温または靭性感受性アプリケーションの場合.

疲労テスト：曲げ疲労、軸疲労、または亀裂成長率（DA/DN）テスト、疲労寿命の評価.の評価.

破壊靭性テスト：K1C値、通常、CT（コンパクトテンション）またはSENB（単一エッジノッチベンド）標本を使用して、厚さに応じて、亀裂伝播に対する抵抗を厳密に評価します.

ストレス腐食亀裂（SCC）テスト：Cリングテスト（ASTM G38）、遅いひずみ速度テスト（SSRT、ASTM G129）、またはロードビームテスト（ASTM G44）（ASTM G44）T73/T74テンパー{.}のSCC抵抗性を検証する

剥離腐食試験：Exco Test（ASTM G34）は、剥離腐食抵抗を検証する.

非破壊検査（NDT）:

超音波検査：AMS 2630クラスAAまたはSAE ARP 1924レベルAを満たすために通常必要な100％容積検査、内部欠陥を検出するための最も重要な方法（E . g .、包有物、マイクロクラック、多孔性）.}}}

浸透性テスト：表面破壊欠陥を検出する（AMS 2645）.

渦電流テスト：表面および表面近くの欠陥を検出.

X線撮影テスト：特定の重要な領域での内部欠陥の再検査.

微細構造分析：粒子サイズ、粒子の流れ、再結晶の程度、沈殿の形態と分布の程度、欠陥タイプ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：座標測定機（CMM）、レーザースキャナー、プロフィロメーターなどを使用した正確な測定.

基準と認定:

SAE AMS 4108（7050アルミニウムフォーミング）、AMS 4109（7050- T7452）、AMS 2630（超音波検査）、ASTM B247、ISO、EN、GB/T、およびその他のエアロスペースおよび業界の標準.

品質管理システムの認定：AS9100（航空宇宙）、ISO 9001.

EN 10204タイプ3 . 1または3.2の材料テストレポートを提供でき、サードパーティの認定を顧客のリクエストに応じて手配できます。

7050大きな直径アルミニウム合金鍛造リングは、航空宇宙や防御などのハイエンドフィールドに不可欠な重要な構造成分です.

主要なアプリケーション領域:

航空宇宙:

航空機のエンジンケーシング、タービンコンポーネントリング、ファンブレードルート接続リング、構造フレームリング

着陸装置の構造リング、胴体の隔壁、ドアフレーム

ロケットとミサイルの接続リング、ステージインターステージリング、構造強化リング

衛星および宇宙ステーションの重要な構造リング

防衛と軍事:

大きな砲兵銃のマウント、砲塔のあるレース

高性能の軍用車両負荷装置、海洋容器構造リング

ハイエンド産業:

半導体製造装置の精密リング

大きな高速回転機械コンポーネント

非常に高い強度、タフネス、信頼性を必要とする特定の専門装置

設計上の利点:

究極の強度と重量の比率：構造コンポーネントの極端な軽量化を達成しながら最高の強度を提供し、航空宇宙産業のコア要件{.

優れた骨折の靭性：厚いセクションでも高い靭性を維持し、構造の損傷の許容度と安全マージンを改善する{.

優れた応力腐食亀裂（SCC）および剥離腐食抵抗：複雑なサービス環境でより高い信頼性とより長いサービス寿命を提供する.

最適化された疲労性能：鍛造粒の流れと密な微細構造は疲労寿命を大幅に延長します.

良好な寸法安定性：TXX51/TXX52治療を通じて、残留応力が最小化され、処理および使用中の寸法の安定性が確保されます.

非常に高い信頼性：厳しい融解、鍛造、熱処理制御、および包括的な非破壊的テストにより、材料で最小限の内部欠陥が確保されます.

設計の制限:

高コスト：複雑な製造プロセス、高価な原材料、および厳格な品質管理により、7050の忘却のコストは他のアルミニウム合金よりも大幅に高くなります{.

溶接性が低い：従来の融合溶接はお勧めしません。機械的結合またはリベットが通常使用されます{.ソリッドステート接合技術（e . g .、fsw）は限られたオプション.です

高温性能：アルミニウム合金は一般に高温に耐えられない{. 7050の強度は、長期使用が120度.を超えると大幅に減少します

機械加工の課題：加工性は良好ですが、高強度は高い切断力を意味し、高縮毛機械工具と特殊なツールを必要とし、残留応力制御への注意.

経済的および持続可能性の考慮事項:

総ライフサイクルコスト：重要な初期投資にもかかわらず、重要な航空宇宙コンポーネントの超高性能と7050の農業寿命は、メンテナンス、交換、燃料消費量.など、総ライフサイクルコストを大幅に削減します。その値は材料コストをはるかに超えています

材料利用：鍛造は、ネットに近い形状プロセスとして、原材料の廃棄物を減らすのに役立ちます.

環境への影響：アルミニウム合金は高度にリサイクル可能であり、持続可能な開発原則.省エネと排出削減の効果は有意です.

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