
แหวนอลูมิเนียมอัลลอย
อลูมิเนียมอัลลอยอลูมิเนียมที่ถูกตีบหรือที่เรียกว่าวงแหวนอลูมิเนียมปลอมแปลงเป็นรูปทรงที่ทำโดยการประมวลผลวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมเป็นรูปทรงกลมผ่านกระบวนการปลอม
1. ภาพรวมวัสดุและกระบวนการผลิต
อลูมิเนียมอัลลอยด์ฟอร์จรอบรูปเป็นส่วนประกอบโลหะสมรรถนะสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนรูปของอลูมิเนียมอัลลอยด์อัลลอยด์พลาสติก (การปลอม) กระบวนการนี้ให้คุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าโครงสร้างภายในที่หนาแน่นและการไหลของธัญพืชที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับการหล่อหรือการตัดเฉือน แหวนปลอมสามารถทำจากเกรดอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่หลากหลายตั้งแต่โลหะผสมอเนกประสงค์ทั่วไป (เช่น 6061, 6082) ไปจนถึงโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง (เช่น 2024, 7075) และอัลลอยที่ทนต่อการกัดกร่อน (เช่น 5083, 5A06
ประเภทโลหะผสมหลักและองค์ประกอบทั่วไป:
ซีรีย์ 2xxx (Al-Cu): ทองแดงเป็นองค์ประกอบการเสริมสร้างความเข้มแข็งหลัก โดยทั่วไปต้องใช้การรักษาด้วยความร้อน (เช่น T3, T4, T6, T8 อารมณ์) ให้ความแข็งแรงสูงและความทนทานที่ดี แต่ความต้านทานการกัดกร่อนค่อนข้างแย่ 2024 เป็นตัวอย่างทั่วไป
ซีรีย์ 5xxx (Al-MG): แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบการเสริมสร้างความเข้มแข็งหลัก ไม่สามารถรักษาความร้อนได้ (เสริมความแข็งแกร่งโดยการทำงานเย็นเช่น H112, H321 อารมณ์), ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม (โดยเฉพาะกับน้ำทะเล) ความสามารถในการเชื่อมที่เหนือกว่าและความแข็งแรงปานกลาง 5083, 5A06 เป็นตัวอย่างทั่วไป
ซีรี่ส์ 6xxx (al-mg-si): แมกนีเซียมและซิลิกอนเป็นองค์ประกอบที่เสริมสร้างความเข้มแข็งหลัก การรักษาด้วยความร้อน (เช่นอารมณ์ T6) ให้ความแข็งแรงปานกลางความสามารถในการเชื่อมที่ดีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและมีการกลึงได้ง่าย 6061, 6082 เป็นตัวอย่างทั่วไป
ซีรีย์ 7xxx (Al-Zn-Mg-Cu): สังกะสีและแมกนีเซียม (มักจะมีทองแดง) เป็นองค์ประกอบที่เสริมสร้างความเข้มแข็งหลัก การรักษาด้วยความร้อน (เช่น T6, T73 อารมณ์) มีความแข็งแรงและความแข็งสูงสุด แต่อาจมีความอ่อนไหวต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมากขึ้น 7075, 7050 เป็นตัวอย่างทั่วไป
การไหลของกระบวนการปลอมแบบพรีเมี่ยม:
การเตรียมวัตถุดิบ:
การเลือกแท่งโลหะผสมอลูมิเนียมหรือบาร์ที่สอดคล้องกับมาตรฐานสากลที่เกี่ยวข้อง
การตรวจสอบการทำความสะอาดและข้อบกพร่องที่จำเป็น (เช่นอัลตราโซนิก) ของบิลเล็ต
การอุ่น:
แท่งโลหะผสมอลูมิเนียมถูกทำให้ร้อนอย่างสม่ำเสมอจนถึงช่วงอุณหภูมิการปลอม (โดยทั่วไประหว่าง 350 องศาและ 450 องศาขึ้นอยู่กับเกรดอัลลอยด์) เพื่อเพิ่มความเหนียวและลดความต้านทานการเสียรูป การควบคุมอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปซึ่งอาจนำไปสู่ธัญพืชหยาบหรือการหลอมละลายที่มีการแปล
การเสียรูป:
การทำให้เสียสติ: บิลเล็ตถูกบีบอัดตามแนวแกนในการกดเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางและลดความสูงซึ่งเริ่มต้นโครงสร้าง As-Cast
เจาะ/เจาะ: หลุมถูกสร้างขึ้นที่กึ่งกลางของซิลเล็ตที่ไม่พอใจหรือรูปดิสก์เพื่อสร้างรูปวงแหวนเบื้องต้น ขั้นตอนนี้สามารถทำได้โดยการขยายวัสดุผ่านแมนเดรล
แหวนกลิ้ง: นี่เป็นกระบวนการหลักในการผลิตแหวนปลอมที่ไร้รอยต่อ บนเครื่องกลิ้งวงแหวนการบีบอัดตามแนวแกนและรัศมีอย่างต่อเนื่องจะถูกนำไปใช้กับวงแหวน preform โดยม้วนหลักและม้วนแมนเดรลเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนในขณะที่ลดความหนาและความสูงของผนัง กระบวนการนี้ปรับแต่งธัญพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของธัญพืชกำจัดข้อบกพร่องภายในและเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุและคุณสมบัติเชิงกล
ตายแล้วปลอม/เสร็จสิ้นการตี: สำหรับวงแหวนที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนหรือข้อกำหนดความแม่นยำในมิติสูงการปลอมแปลงหรือการปลอมแปลงเสร็จอาจดำเนินการในการปิดปิดหรือปิดการแข่งขันเพื่อให้ได้มิติทางเรขาคณิตที่แม่นยำและคุณภาพพื้นผิวที่ดี
การบำบัดความร้อน:
การรักษาด้วยสารละลายความร้อน: สำหรับโลหะผสมที่ผ่านการรักษาด้วยความร้อน (2xxx, 6xxx, 7xxx series) การปลอมจะถูกทำให้ร้อนกับอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงและจัดขึ้นสำหรับเวลาที่เพียงพอในการละลายองค์ประกอบอัลลอยด์ลงในเมทริกซ์อลูมิเนียม
การดับ: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของการปลอมแปลงสารละลายที่ได้รับการบำบัด (โดยปกติแล้วการดับน้ำ) เพื่อรักษาสารละลายของแข็งที่ไม่อิ่มตัว
การรักษาผู้สูงอายุ:
อายุตามธรรมชาติ (T3, T4 อารมณ์): เก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ
อายุเทียม (T6, T8, T73, T74 Tempers): ความร้อนที่อุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงเหนืออุณหภูมิห้องเพื่อส่งเสริมการตกตะกอนของเฟสเสริมความแข็งแรงเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง สำหรับโลหะผสมซีรีย์ 5xxx การรักษาด้วยเสถียรภาพ (H321, H116 Tempers) อาจถูกนำไปใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน
การตกแต่งและการตรวจสอบ:
การตัดแต่ง, deburring, การยืด ฯลฯ
การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดและการทดสอบแบบไม่ทำลาย (อัลตราโซนิก, penetrant ฯลฯ ) เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์สอดคล้องกับข้อกำหนด
2. คุณสมบัติเชิงกลของอลูมิเนียมอัลลอยด์วงแหวนรอบปลอม (ค่าทั่วไป)
เนื่องจากเกรดอัลลอยอลูมิเนียมจำนวนมากและอุณหภูมิการบำบัดความร้อนช่วงประสิทธิภาพทั่วไปสำหรับโลหะผสมชนิดต่างๆจะอยู่ที่นี่ คุณสมบัติที่แท้จริงอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับเกรดเฉพาะมิติและกระบวนการปลอม
| คุณสมบัติ | ซีรีย์ 2xxx (T6/T8) | ซีรีย์ 5xxx (H112/H321) | ซีรี่ส์ 6xxx (T6) | ซีรีส์ 7xxx (T6/T73) | วิธีทดสอบ |
|---|---|---|---|---|---|
| ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) | 400-500 mpa | 270-340 mpa | 290-340 mpa | 500-590 mpa | ASTM E8 |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ys) | 280-400 mpa | 130-260 mpa | 240-300 mpa | 430-530 mpa | ASTM E8 |
| การยืดตัว (2 นิ้ว) | 8-15% | 10-22% | 10-18% | 7-13% | ASTM E8 |
| ความแข็ง (Brinell) | 120-150 hb | 70-110 hb | 90-100 hb | 140-170 hb | ASTM E10 |
| ความต้านทานความเหนื่อยล้า (ทั่วไป) | 150-200 mpa | 100-160 mpa | 100-150 mpa | 160-200 mpa | ASTM E466 |
| ความเหนียวแตกหัก (K1C, ทั่วไป) | 20-30 mpa√m | 28-40 mpa√m | 20-30 mpa√m | 22-30 mpa√m | ASTM E399 |
การมีส่วนร่วมของกระบวนการปลอมแปลงคุณสมบัติ:
การปรับแต่งข้าวและการไหลของธัญพืช: กระบวนการปลอมใช้แรงดันและแรงเฉือนอันยิ่งใหญ่กับโลหะ, ธัญพืชแตกหักและยืดพวกเขาไปตามทิศทางการเสียรูปเพื่อสร้างโครงสร้างเส้นใยหนาแน่น (การไหลของเมล็ดข้าว) โครงสร้างสายการไหลนี้สอดคล้องกับทิศทางความเครียดของชิ้นส่วนช่วยปรับปรุงความแข็งแรงความแข็งแรงความแข็งแรงความต้านทานความเหนื่อยล้าและความต้านทานการกัดกร่อนของความเครียด
การกำจัดข้อบกพร่อง: การปลอมอย่างมีประสิทธิภาพปิดข้อบกพร่องในการหล่อ (เช่นความพรุน, โพรงที่หดตัว) และกำจัดธัญพืชที่หยาบและการแยก dendrite ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอและหนาแน่นมากขึ้น
anisotropy: โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ปลอมแปลงจะแสดงระดับของ anisotropy ในระดับหนึ่งโดยมีคุณสมบัติตามทิศทางการไหลของธัญพืชที่เหนือกว่าที่ตั้งฉากกับมัน คุณลักษณะนี้สามารถใช้ในการออกแบบเพื่อปรับโครงสร้างให้เหมาะสม
3. ลักษณะทางโครงสร้างจุลภาค
คุณสมบัติทางจุลภาคที่สำคัญ:
โครงสร้างธัญพืช:
การปลอมตัวแบ่งธัญพืชแบบหยาบ ๆ ก่อให้เกิดธัญพืชที่มีการตกผลึกแบบใหม่และมีความยาวสม่ำเสมอ
การไหลของธัญพืช: โครงสร้างเม็ดเส้นใยต่อเนื่องที่เกิดขึ้นตามทิศทางการเปลี่ยนรูปแบบปลอมจับคู่กับรูปทรงเรขาคณิตและทิศทางความเครียดของการปลอม นี่เป็นคุณสมบัติสำคัญที่ทำให้การตีพิมพ์ encare เหนือกว่าการหล่อและชิ้นส่วนกลึง
dispersoids และ precipitates: ในระหว่างการรักษาด้วยความร้อนองค์ประกอบการผสมจะก่อตัวเป็น dispersoids ที่ดีและตกตะกอนที่ขอบเขตของเมล็ดข้าว, ยับยั้งการเจริญเติบโตของเมล็ดและให้ความเข้มแข็ง
อนุภาคระยะที่สอง:
สิ่งสกปรกจำนวนเล็กน้อย (Fe, Si) สร้างสารประกอบ intermetallic หยาบในโลหะผสมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การตีแบ่งอนุภาคที่เปราะเหล่านี้และกระจายไปอย่างสม่ำเสมอลดผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อคุณสมบัติ
การกระจายที่สม่ำเสมอของขั้นตอนการเสริมสร้างความเข้มแข็ง: การควบคุมที่แม่นยำเกี่ยวกับการปลอมและกระบวนการบำบัดความร้อนทำให้มั่นใจได้ว่าการเร่งรัดอย่างสม่ำเสมอและการกระจายตัวของเฟสเสริมความแข็งแกร่งภายในเมทริกซ์ช่วยเพิ่มศักยภาพของโลหะผสมให้มากที่สุด
การควบคุมข้อบกพร่อง:
กระบวนการปลอมจะช่วยลดข้อบกพร่องภายในได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นช่องหดตัวพรุนและกระเป๋าก๊าซที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการหล่อช่วยปรับปรุงความหนาแน่นของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ
การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอย่างเข้มงวดช่วยลดรอยร้าวภายในรอบและข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการปลอมแปลง
4. ข้อมูลจำเพาะมิติและความคลาดเคลื่อน
ช่วงขนาดของแหวนกลมอลูมิเนียมเทอร์ลี่กลมมีความกว้างมากจากวงแหวนขนาดเล็กขนาดเล็กไม่กี่สิบมิลลิเมตรไปจนถึงวงแหวนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่หลายเมตร ความคลาดเคลื่อนขึ้นอยู่กับวิธีการปลอม (แบบเปิด-ตาย, ปิด, การกลิ้งแหวน), ขนาดของแหวนและข้อกำหนดความแม่นยำ
| พารามิเตอร์ | ช่วงมาตรฐาน (ทั่วไป) | ความทนทานต่อความแม่นยำ (ทั่วไป) | ความอดทนในเชิงพาณิชย์ (ทั่วไป) | วิธีทดสอบ |
|---|---|---|---|---|
| เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก | 50 มม. - 5000 มม. | ± 0. 5 มม. ถึง± 5 มม. | ± 1. 0 มม. ถึง± 10 มม. | ไมโครมิเตอร์/cmm |
| เส้นผ่าศูนย์กลางด้านใน | 20 มม. - 4900 มม. | ± 0. 5 มม. ถึง± 5 มม. | ± 1. 0 มม. ถึง± 10 มม. | ไมโครมิเตอร์/cmm |
| ความหนาของผนัง | 5 มม. - 600 มม. | ± 0. 2 มม. ถึง± 2 มม. | ± 0. 5 มม. ถึง± 5 มม. | ไมโครมิเตอร์/cmm |
| ความสูง | 10 มม. - 1000 มม. | ± 0. 2 มม. ถึง± 2 มม. | ± 0. 5 มม. ถึง± 5 มม. | ไมโครมิเตอร์/cmm |
| ความเรียบ | N/A | 0. 1 มม./100 มม. | 0. 2 mm/100mm dia | มาตรวัดความเรียบ/cmm |
| ความเข้มข้น | N/A | 0. 1 มม./100 มม. | 0. 2 mm/100mm dia | มาตรวัดความเข้มข้น/cmm |
| ความขรุขระ | N/A | ra 3. 2 - 6. 3 μm | ra 6. 3 - 12. 5 μm | เครื่องวัดความร้อน |
ข้อดีของแหวนกลมปลอมแปลง:
ช่วงกว้าง: โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเทคโนโลยีการกลิ้งแหวนวงแหวนที่ไร้รอยต่อจากขนาดเล็กถึงขนาดใหญ่เป็นพิเศษสามารถผลิตได้
ความสามารถรูปร่างใกล้เน็ต: Die Forging สามารถบรรลุความแม่นยำในมิติสูงและรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนลดการตัดเฉือนที่ตามมา
ความมั่นคงในมิติที่ยอดเยี่ยม: การตีความที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนและความเครียดแสดงให้เห็นถึงความมั่นคงในมิติที่ดีขึ้นในระหว่างการประมวลผลและการใช้งานในการให้บริการ
5. การกำหนดอารมณ์และตัวเลือกการรักษาความร้อน
ทางเลือกของอารมณ์การรักษาความร้อนสำหรับแหวนอลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นสิ่งสำคัญส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางกลครั้งสุดท้ายของพวกเขาความต้านทานการกัดกร่อนและอายุการใช้งาน
| รหัสอารมณ์ | คำอธิบายกระบวนการ | โลหะผสมทั่วไปที่ใช้งานได้ | ลักษณะสำคัญ |
|---|---|---|---|
| F | As-Inficated (การปลอมฟรี) ไม่มีการรักษาความร้อนที่ตามมาหรือทำงานแข็งตัว | โลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมด | ความแข็งแรงต่ำที่สุดความเหนียวที่ดีมักจะใช้สำหรับการประมวลผลที่ตามมา |
| O | อบอ่อน | โลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมด | นุ่มนวลมากที่สุดความเหนียวสูงสุดความแข็งแรงต่ำสุด |
| T3 | สารละลายที่รักษาความร้อนทำงานเย็นทำงานแล้วอายุตามธรรมชาติ | ซีรี่ส์ 2xxx | ความแข็งแรงสูงความทนทานที่ดี |
| T4 | สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนจากนั้นอายุตามธรรมชาติ | 2xxx, 6xxx ซีรี่ส์ | ความแข็งแรงปานกลางความทนทานที่ดี |
| T6 | สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนจากนั้นผู้สูงอายุเทียม | 2xxx, 6xxx, 7xxx ซีรีส์ | ความแข็งแรงสูงสุดความแข็งสูง |
| T73/T74 | สารละลายที่ได้รับการรักษาความร้อนจากนั้นมีค่าเกิน (อายุสองขั้นตอนหรือนานกว่า) | ซีรี่ส์ 7xxx | ความแข็งแรงต่ำกว่า T6 เล็กน้อย แต่การกัดกร่อนของความเครียดที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานการขัดผิว |
| H112 | แบนหลังจากการตี (ไม่ทำงานเย็น) เท่านั้น | ซีรี่ส์ 5xxx | ยังคงโครงสร้างจุลภาคปลอมแปลงและความเครียดที่เหลืออยู่ความแข็งแรงปานกลางความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี |
| H321/H116 | เสถียรหลังการปลอม | ซีรี่ส์ 5xxx | การกัดกร่อนของความเครียดที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานการขัดผิวความแข็งแรงสูงกว่า H112 |
คู่มือการเลือกอารมณ์:
ความต้องการความแข็งแรงสูง: อุณหภูมิ T6/T8 ของซีรีย์ 2xxx หรือ 7xxx
ความต้านทานการกัดกร่อนสูงและข้อกำหนดเกี่ยวกับการเชื่อม: H112/H321/H116 อุณหภูมิของซีรีย์ 5xxx
ส่วนประกอบโครงสร้างทั่วไปความสมดุลของความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน: T6 Temper ของซีรี่ส์ 6xxx
ความไวต่อการกัดกร่อนของความเครียดสูง: T73/T74 อุณหภูมิ 7xxx ซีรีย์หรือ H321/H116 อุณหภูมิ 5xxx ซีรีส์
ต้องการการตัดเฉือนที่ซับซ้อนในภายหลัง: O หรือ F อารมณ์เป็นช่องว่างเริ่มต้น
6. การตัดเฉือนและลักษณะการผลิต
ความสามารถในการกลึงของแหวนรอบอลูมิเนียมอัลลอยด์โดยทั่วไปนั้นดี แต่ลักษณะการตัดเฉือนแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในซีรีย์อัลลอยด์ที่แตกต่างกันและอุณหภูมิการบำบัดความร้อน
| การดำเนินการ | วัสดุเครื่องมือทั่วไป | ช่วงพารามิเตอร์ที่แนะนำ | ความเห็น |
|---|---|---|---|
| การหมุน | Carbide, PCD | การตัดความเร็ว vc =150-600 m/นาที, ฟีด f =0. 1-0. 6 mm/rev | การตัดความเร็วสูงเครื่องมือมุมมุมมองบวกขนาดใหญ่ให้ความสนใจกับการอพยพของชิป |
| การขุดเจาะ | คาร์ไบด์เคลือบดีบุก | การตัดความเร็ว vc =50-150 m/นาที, ฟีด f =0. 08-0. 3 mm/rev | ขอบตัดคม, มุมเกลียวสูง, ผ่านความเย็นที่ต้องการ |
| การโม่ | Carbide, HSS | การตัดความเร็ว vc =200-800 m/นาที, ฟีดต่อฟัน fz =0. 05-0. 25 มม. | มุมเรคบวกขนาดใหญ่ระยะห่างขลุ่ยขนาดใหญ่หลีกเลี่ยงขอบที่สร้างขึ้น |
| การเชื่อม | mig/tig (สำหรับ 5xxx, 6xxx), การเชื่อมความต้านทาน | ขั้นตอนการเชื่อมแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญโดยโลหะผสม | ซีรีส์ 2xxx และ 7xxx มีความสามารถในการเชื่อมได้ไม่ดีต้องใช้กระบวนการพิเศษ |
| การทำงานเย็น | DOMPERS O/F DUCTILE | เหมาะสำหรับการดัดงอการปั๊ม ฯลฯ | อุณหภูมิที่มีความแข็งแรงสูงเป็นเรื่องยากที่จะทำงานเย็นหรือมีแนวโน้มที่จะแตก |
| การรักษาพื้นผิว | อโนไดซ์การเคลือบแปลงการวาดภาพ | ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการสึกหรอความสวยงาม | เลือกตามสภาพแวดล้อมแอปพลิเคชัน |
คำแนะนำการประดิษฐ์:
ความสามารถกล: โดยทั่วไปยิ่งอัลลอยยิ่งยากขึ้น อย่างไรก็ตามโลหะผสมซีรีย์ 7xxx สามารถเหนียวในระหว่างการตัดต้องใช้เครื่องมือพิเศษและของเหลวในการตัด ชิปซีรีส์ 5xxx มีแนวโน้มที่จะพันเครื่องมือโดยต้องมีการอพยพที่ดีและมาตรการทำลาย
สารหล่อเย็น: ของเหลวตัดที่ละลายน้ำได้หรือของเหลวตัดน้ำมันซึ่งต้องใช้อัตราการไหลสูงสำหรับการควบคุมอุณหภูมิและการอพยพของชิป
การเชื่อมได้: โลหะผสมซีรีย์ 5xxx และ 6xxx มีความสามารถในการเชื่อมได้ดีเยี่ยม ซีรีย์ 2xxx และ 7xxx มีความสามารถในการเชื่อมได้ไม่ดี ไม่แนะนำให้ใช้การเชื่อมฟิวชั่นทั่วไปและกระบวนการเชื่อมพิเศษเช่นการเชื่อมแรงเสียดทานอาจได้รับการพิจารณา
ความเครียดที่เหลืออยู่: ความเค้นที่เหลือสามารถสร้างขึ้นได้ในระหว่างการปลอม สิ่งเหล่านี้สามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการรักษาด้วยความร้อน (เช่น T651, T7351 Tempers) หรือการรักษาด้วยความเสถียร (เช่น H321, H116 Tempers) เพื่อลดการบิดเบือนการตัดเฉือนที่ตามมา
7. ระบบต้านทานการกัดกร่อนและการป้องกัน
ความต้านทานการกัดกร่อนของอลูมิเนียมอัลลอยด์ฟอร์จวงรอบแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะผสมและอารมณ์การรักษาความร้อน
| ซีรีย์อัลลอยด์ | อารมณ์ทั่วไป | ความต้านทานการกัดกร่อน (บรรยากาศ/น้ำทะเล) | ความต้านทานความเครียดการกัดกร่อน (SCC) | ความต้านทานการกัดกร่อน | วิธีการป้องกันทั่วไป |
|---|---|---|---|---|---|
| 2xxx | T6 | แย่/แย่มาก | ไว | ไว | การเคลือบ/หุ้มอย่างเข้มงวด |
| 5xxx | H112/H321 | ยอดเยี่ยม/ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ไม่จำเป็น/ภาพวาด |
| 6xxx | T6 | ดี/ดี | ความไวต่ำ | ความไวต่ำ | อโนไดซ์/ภาพวาด |
| 7xxx | T6 | ดี/ยุติธรรม | ไว | ไว | การเคลือบ/หุ้มอย่างเข้มงวด |
| 7xxx | T73/T74 | ดี/ดี | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | อโนไดซ์/ภาพวาด |
กลยุทธ์การป้องกันการกัดกร่อน:
การเลือกโลหะผสม: จัดลำดับความสำคัญของโลหะผสมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมเช่นซีรี่ส์ 5xxx
การเลือกอารมณ์: สำหรับซีรี่ส์ 7xxx, อุณหภูมิที่สูงเกินไป (T73/T74) ปรับปรุง SCC และความต้านทานการกัดกร่อนการขัดผิวอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับซีรี่ส์ 5xxx, H321/H116 Tempers เสนอความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีที่สุด
การรักษาพื้นผิว:
อโนไดซ์: สร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการสึกหรอและฉนวนไฟฟ้า ประเภทต่าง ๆ (ประเภทกรดซัลฟูริก, เสื้อโค้ทแข็ง) สามารถเลือกได้ตามข้อกำหนด
การเคลือบแปลง: การเคลือบโครเมี่ยมหรือโครเมี่ยมที่ปราศจากโครเมียมทำหน้าที่เป็นไพรเมอร์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทาสีให้การป้องกันการกัดกร่อนขั้นพื้นฐาน
ภาพวาด/การเคลือบ: จัดเตรียมสิ่งกีดขวางทางกายภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว
การหุ้ม: สำหรับโลหะผสมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่ดีเช่น 2xxx และ 7xxx, ชั้นของอลูมิเนียมบริสุทธิ์หรืออลูมิเนียมอัลลอยที่ทนต่อการกัดกร่อนสามารถปิดกั้นเพื่อป้องกันการเสียสละ
8. คุณสมบัติทางกายภาพสำหรับการออกแบบวิศวกรรม (ค่าทั่วไป)
| คุณสมบัติ | ค่าทั่วไป | การพิจารณาออกแบบ |
|---|---|---|
| ความหนาแน่น | 2. 7 - 2. 85 g/cm³ | การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาศูนย์กลางของการควบคุมแรงโน้มถ่วง |
| ช่วงการหลอมละลาย | 500 - 650 องศา | การบำบัดความร้อนและหน้าต่างเชื่อม |
| การนำความร้อน | 120 - 200 W/m·K | การจัดการความร้อนการออกแบบการกระจายความร้อน |
| การนำไฟฟ้า | 30 - 50% IACS | การนำไฟฟ้าในการใช้งานไฟฟ้า |
| ความร้อนจำเพาะ | 860 - 900 j/kg · k | การคำนวณมวลความร้อนและความจุความร้อน |
| การขยายตัวทางความร้อน (CTE) | 22 - 24 ×10⁻⁶/K | การเปลี่ยนแปลงมิติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ |
| โมดูลัสของ Young | 70 - 75 gpa | การคำนวณการโก่งตัวและความแข็ง |
| อัตราส่วนของปัวซอง | 0.33 | พารามิเตอร์การวิเคราะห์โครงสร้าง |
| ความสามารถในการทำให้หมาด ๆ | ปานกลางต่ำ | การสั่นสะเทือนและการควบคุมเสียงรบกวน |
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ:
อุณหภูมิการทำงาน: โลหะผสมอลูมิเนียมสูญเสียความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้อุณหภูมิต่ำกว่า 150 องศา สำหรับซีรีย์ 2xxx และ 7xxx การใช้งานระยะยาวสูงกว่า 120 องศาอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกลและความเสถียร สำหรับซีรี่ส์ 5xxx การใช้งานระยะยาวที่สูงกว่า 65 องศาอาจนำไปสู่การแพ้ซึ่งส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของความเครียด
ความเหนื่อยล้า: การไหลเวียนของเมล็ดข้าวที่ดีที่สุดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความเหนื่อยล้า แต่การประเมินอายุการใช้งานความเหนื่อยล้าควรยังคงพิจารณาถึงลักษณะการโหลดแบบวัฏจักรในระหว่างการออกแบบ
การออกแบบให้ผลผลิต: ในการใช้งานด้านวิศวกรรมส่วนใหญ่ความแข็งแรงของผลผลิตจะถูกใช้เป็นพื้นฐานการออกแบบ
การกัดกร่อนของกัลวานิก: เมื่อสัมผัสกับโลหะที่แตกต่างกันควรพิจารณาความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นและมาตรการแยก
9. การประกันคุณภาพและการทดสอบ
การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดจะถูกนำไปใช้ตลอดทุกขั้นตอนของการผลิตแหวนรอบอลูมิเนียมปลอมเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือ
ขั้นตอนการทดสอบมาตรฐาน:
การตรวจสอบวัตถุดิบ: องค์ประกอบทางเคมีขนาดคุณภาพพื้นผิวข้อบกพร่องภายใน (อัลตราโซนิก)
การควบคุมกระบวนการควบคุม: อุณหภูมิความดันปริมาณการเสียรูปการสึกหรอ ฯลฯ
การควบคุมกระบวนการบำบัดความร้อน: อุณหภูมิ, เวลา, การดับสื่ออัตราการระบายความร้อน ฯลฯ
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี: การใช้สเปกโตรมิเตอร์, XRF, ฯลฯ เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบการผสมและเนื้อหาที่ไม่บริสุทธิ์
การทดสอบคุณสมบัติเชิงกล:
การทดสอบแรงดึง: ตัวอย่างที่ถ่ายในทิศทางที่แตกต่างกัน (เรเดียล, สัมผัส/เส้นรอบวง, แกน) เพื่อทดสอบความแข็งแรงแรงดึงสูงสุดความแข็งแรงของผลผลิตและการยืดตัว นี่เป็นตัวบ่งชี้คุณสมบัติเชิงกลพื้นฐานที่สุด
การทดสอบความแข็ง: Brinell Hardness, Rockwell Hardness ฯลฯ ใช้สำหรับการประเมินสภาพวัสดุและความสม่ำเสมออย่างรวดเร็ว
การทดสอบผลกระทบ: การทดสอบผลกระทบของ Charpy V-notch สำหรับแอพพลิเคชั่นแช่แข็งหรือส่วนประกอบที่ต้องใช้ความเหนียว
การทดสอบความเหนื่อยล้า: การหมุนความเมื่อยล้าของการดัดงอความเหนื่อยล้าตามแนวแกนหรือการทดสอบอัตราการเติบโตของรอยร้าวดำเนินการตามความต้องการของลูกค้า
การทดสอบความเหนียวแตกหัก: ค่า K1C ประเมินความสามารถของวัสดุในการต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตก
การทดสอบความเครียดการกัดกร่อน (SCC): สำหรับโลหะผสม SCC-susceptible (เช่น T6 อุณหภูมิ 2xxx และ 7xxx) การทดสอบ SCC เฉพาะ (เช่นการทดสอบอัตราความเครียดช้า SSRT, การทดสอบ C-ring) ดำเนินการเพื่อประเมินความต้านทาน SCC ในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง
การทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง (NDT):
การทดสอบอัลตราโซนิก: การตรวจสอบปริมาตร 100% เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายใน (การรวม, ความพรุน, รอยแตก ฯลฯ ) นี่เป็นหนึ่งในวิธีการควบคุมคุณภาพที่สำคัญที่สุดสำหรับการตีโต้
การทดสอบแบบเจาะ (PT): ตรวจสอบข้อบกพร่องที่ทำลายพื้นผิว
การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT): ไม่สามารถใช้ได้กับโลหะผสมอลูมิเนียม (ไม่ใช่แม่เหล็ก)
การทดสอบปัจจุบัน Eddy (ET): ตรวจจับข้อบกพร่องของพื้นผิวและพื้นผิวใกล้
การทดสอบรังสี (RT): ใช้สำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องของแมคโครสโคปภายในเหมาะสำหรับพื้นที่สำคัญ
การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค: ขนาดเกรน, การไหลของเมล็ด, สัณฐานวิทยาและการกระจายของ precipitates, ระดับของการตกผลึกซ้ำ ฯลฯ
การตรวจสอบมิติและคุณภาพพื้นผิว: การวัดที่แม่นยำโดยใช้เครื่องวัดพิกัด (CMM), เกจวัด, เครื่องวัดโปรไฟล์ ฯลฯ
มาตรฐานและการรับรอง:
สอดคล้องกับ ASTM B247 (ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการตีบแบบอลูมิเนียมอัลลอยด์), มาตรฐาน SAE AMS (การบินและอวกาศ), ISO, EN, GB/T และมาตรฐานระดับชาติและอุตสาหกรรมอื่น ๆ
EN 10204 Type 3.1 หรือ 3.2 รายงานการทดสอบวัสดุ
การรับรองระบบการจัดการคุณภาพ: ISO 9001, AS9100 (การบินและอวกาศ)
10. แอพพลิเคชั่นและข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
อลูมิเนียมอัลลอยด์ฟอร์จรอบรูปปั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาที่ต้องการจำนวนมากเนื่องจากประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยมของพวกเขา
พื้นที่แอปพลิเคชันหลัก:
การบินและอวกาศ: ปลอกเครื่องยนต์อากาศยาน, แหวนพัดลมกังหัน, ฮับเกียร์ลงจอด, แหวนโครงสร้างจรวดและขีปนาวุธ, แหวนเชื่อมต่อดาวเทียม ฯลฯ ความต้องการที่สูงมากสำหรับอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักประสิทธิภาพการอ่อนเพลียและความน่าเชื่อถือ
การป้องกันและทหาร: รถถังป้อมปืนแบริ่ง, ปืนใหญ่, วงแหวนแบกยานพาหนะทหาร, วงแหวนโครงสร้างขีปนาวุธ ฯลฯ ฯลฯ
การขนส่งทางรถไฟ: ล้อรถไฟความเร็วสูง, ดิสก์เบรก, ส่วนประกอบโบกี้, วงแหวนเชื่อมต่อ ฯลฯ
อุตสาหกรรมยานยนต์: ล้อยานยนต์ประสิทธิภาพสูง, ส่วนประกอบของระบบช่วงล่าง, ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ฯลฯ
วิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง: ส่วนประกอบโครงสร้างของเรือฮัลล์, ฮับใบพัด, แพลตฟอร์มนอกชายฝั่งที่เชื่อมต่อวงแหวน, ส่วนประกอบอุปกรณ์สำรวจทะเลลึก ฯลฯ (โดยเฉพาะซีรีย์ 5xxx)
วิศวกรรมแช่แข็ง: โครงสร้างวงแหวนที่สำคัญสำหรับถังเก็บก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) ถังเก็บและผู้ให้บริการ, ส่วนประกอบออกซิเจนของเหลว/ถังไฮโดรเจนเป็นต้น (โดยเฉพาะซีรีย์ 5xxx)
อุตสาหกรรมพลังงาน: หน้าแปลนหอคอยกังหันลม, ส่วนประกอบวงแหวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์วิกฤต, หัวเรือและหน้าแปลนความดัน ฯลฯ ฯลฯ
เครื่องจักรทั่วไป: การแข่งขันแบริ่งขนาดใหญ่, ช่องว่างของเกียร์, ถังทรงกระบอกไฮดรอลิก, หน้าแปลนการเชื่อมต่อ ฯลฯ
ข้อดีของการออกแบบ:
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง: ช่วยให้โครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาลดการใช้พลังงาน
ประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยม: การไหลของธัญพืชปลอมแปลงช่วยเพิ่มอายุการใช้งานที่มีความล้าได้อย่างมีประสิทธิภาพเหมาะสำหรับส่วนประกอบที่อยู่ภายใต้การโหลดแบบวนรอบ
ความเหนียวและความเหนียวแตกหักสูง: เพิ่มระยะขอบความปลอดภัยของส่วนประกอบภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรง
โครงสร้างจุลภาคภายในที่หนาแน่นและสม่ำเสมอ: กำจัดข้อบกพร่องในการคัดเลือกนักแสดงเพื่อให้มั่นใจว่ามีความน่าเชื่อถือสูง
ความมั่นคงในมิติที่ดี: ลดการบิดเบือนการตัดเฉือนหลังจากการรักษาความร้อนและการบรรเทาความเครียด
ความสามารถในการปรับแต่งที่แข็งแกร่ง: อนุญาตให้เลือกโลหะผสมที่เหมาะสมอารมณ์ความร้อนและความคลาดเคลื่อนของมิติตามข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ
ข้อ จำกัด ในการออกแบบ:
ค่าใช้จ่าย: ต้นทุนแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นและค่าใช้จ่ายในการประมวลผลเมื่อเทียบกับการหล่อและวัสดุจานโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตีพิมพ์ที่มีรูปร่างขนาดใหญ่และซับซ้อน
ความซับซ้อนของรูปร่าง: ในขณะที่การปลอมสามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนได้ยังมีข้อ จำกัด บางประการเมื่อเทียบกับการคัดเลือกนักแสดง
ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง: โลหะผสมอลูมิเนียมโดยทั่วไปจะไม่ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ควรข้อควรระวังสำหรับการใช้งานระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่สูงกว่า 150 องศา
ความสามารถในการเชื่อมที่ไม่ดีสำหรับโลหะผสมบางตัว: เช่นซีรี่ส์ 2xxx และ 7xxx ต้องใช้กระบวนการเชื่อมที่ต้องการ
การพิจารณาทางเศรษฐกิจและความยั่งยืน:
ค่าใช้จ่ายวงจรชีวิต: แม้จะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่สูงขึ้นประสิทธิภาพที่เหนือกว่า (อายุการใช้งานที่ยาวนานการบำรุงรักษาต่ำ) ของการตีพิมพ์สามารถลดค่าใช้จ่ายวงจรชีวิตทั้งหมดได้อย่างมีนัยสำคัญ
การใช้ประโยชน์จากวัสดุ: เมื่อเปรียบเทียบกับการตัดเฉือนโดยตรงจากวัสดุขนาดใหญ่ของวัสดุการปลอมเป็นกระบวนการรูปร่างใกล้ตาข่ายลดของเสียจากวัสดุ
เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: โลหะผสมอลูมิเนียมเป็นวัสดุที่รีไซเคิลได้สูงสอดคล้องกับหลักการพัฒนาที่ยั่งยืน น้ำหนักเบายังมีส่วนช่วยลดการใช้พลังงานและการปล่อยคาร์บอน
ป้ายกำกับยอดนิยม: แหวนอลูมิเนียมอัลลอยด์ปลอมวงแหวนรอบปลอมวงแหวนอลูมิเนียมอัลลอย
ส่งคำถาม







