7075 GRANDE ALLIAGE ALLIAG DIE

7075 GRANDE ALLIAGE ALLIAG DIE

7075 Les forces de pure d'alliage en alliage en aluminium pour les applications aérospatiales représentent un summum de l'ingénierie des matériaux, spécialement conçue pour répondre aux spécifications exigeantes de l'industrie de l'aviation. Ces pièces forgées sont fabriquées à partir d'alliage d'aluminium 7075, une note réputée pour son mélange exceptionnel de haute résistance, une bonne résistance à la corrosion et une excellente machinabilité.

1. Présentation des matériaux et processus de fabrication

 

7075 Les fortes de dépérisation en alliage en aluminium grand représentent la combinaison de summum de matériaux haute performance et de technologies de fabrication avancées. 7075 est un alliage de série Al-Zn-MG-Cu ultra-haute résistance, réputé pour sa résistance à la traction exceptionnelle, sa limite d'élasticité et sa bonne performance de fatigue. Surtout dans le tempérament T6 ou T7351, sa résistance peut être comparable à certains aciers. De grands pièces excessives se réfèrent généralement à des composants pesant des dizaines à des centaines de kilogrammes, avec des dimensions jusqu'à plusieurs mètres, et des formes complexes, largement utilisées dans les champs aérospatiaux, navals, transits ferroviaires et d'autres champs avec des exigences extrêmes pour le rapport force / poids, la fiabilité et la stabilité dimensionnelle. Grâce au processus de forgeage à grande échelle, les avantages mécaniques de l'alliage 7075 sont entièrement exploités, tandis que la structure de grains dense et le flux de grains continus formés pendant le forgeage garantissent l'intégrité et la fiabilité à long terme des grands composants sous des charges extrêmes et des environnements difficiles.

Éléments d'alliage primaire:

Zinc (zn): 5. 1-6. 1% (élément de renforcement principal, forme alznmgcu solution solide quaternaire et précipiter les phases)

Magnésium (Mg): 2. 1-2. 9% (renforce en synergie avec le zinc, forme mgzn₂ phase de renforcement)

Cuivre (cu): 1. 2-2. 0% (améliore la force et la dureté, mais peut réduire la résistance à la corrosion)

Chrome (cr): 0. 18-0. 28% (affine les grains, inhibe la recristallisation, améliore la résistance à la fissuration de la corrosion de contrainte)

Matériau de base:

Aluminium (AL): équilibre

Impuretés contrôlées:

Iron (Fe): 0. 50% max

Silicium (si): 0. 40% max

Manganèse (mn): 0. 30% max

Titanium (ti): 0. 20% max

Autres éléments: {{0}}. 05% max chacun, 0,15% max total

Processus de fabrication (pour les fortes de majeure partie): La production de 7075 grands plégeries est une ingénierie des systèmes extrêmement complexe et précise, posant des exigences très élevées sur l'équipement, les matrices, le contrôle des processus et la gestion de la qualité. L'objectif est de maximiser son potentiel de résistance ultra-élevé tout en optimisant la résistance à la fissuration de la corrosion des contraintes et sa stabilité dimensionnelle.

Préparation des matières premières et lingots de grande taille:

Les lingots de grande taille de haute qualité et à faible impression de grande taille sont sélectionnés comme billettes de forgeage. La production de lingots nécessite des techniques de coulée avancées (telles que la coulée semi-continue) pour assurer une structure interne uniforme, l'absence de défauts macroscopiques et une ségrégation minimale.

Les lingots doivent subir une analyse de composition chimique stricte et une inspection à ultrasons pour assurer la qualité métallurgique.

Multi-Pass bouleversant et dessin:

Les gros lingots subissent généralement d'abord un bouleversement multi-passes et dessiner pré-forgeant pour décomposer les structures grossières à l'égard des grosses, affiner les grains, éliminer la porosité et la ségrégation internes, et former une structure uniforme et à grain fin avec un flux de grains continu.

La pré-forge est réalisée sur de grandes presses hydrauliques ou d'huile, avec un contrôle précis de la température et de la quantité de déformation.

Coupe:

Les billets sont précisément coupés en fonction des dimensions pré-forgées et des exigences de forgeage finales.

Chauffage:

Les grandes billettes sont uniformément et lentement chauffées dans des fours à forage avancés pour assurer une pénétration de chaleur approfondie. L'uniformité de la température du four doit être conforme aux normes AMS 2750E de classe 1, évitant la surchauffe qui pourrait provoquer la fusion des limites des grains. Le chauffage est souvent effectué sous une atmosphère contrôlée pour réduire l'oxydation.

Grande formation de forge:

Une ou plusieurs frappes / pressions précises sont appliquées sur 10, 000-} ou même des dizaines de milliers de tonnes de grandes presses hydrauliques ou forgeant des marteaux. La conception de la matrice est extrêmement complexe, en utilisant des techniques de simulation CAE pour prédire précisément le débit métallique, les champs de température et les champs de contrainte, garantissant que les lignes d'écoulement métallique suivent le contour complexe de la pièce et atteignent une mise en forme quasi-réseau.

Forgeage pas à pas: Pour des pièces extrêmement complexes ou très grandes, le forgeage peut être effectué en plusieurs matrices et étapes pour former progressivement la forme finale.

Garniture:

Après le forgeage, le lourd flash autour de la périphérie du gros forge est retiré.

Traitement thermique:

Traitement thermique de la solution: Le grand forgeage est chauffé dans un grand four à traitement thermique avec précision à environ 475 degrés ± 5 degrés et maintenu pendant suffisamment de temps pour permettre aux éléments d'alliage de se dissoudre complètement dans la solution solide. Une uniformité à température extrêmement élevée est nécessaire.

Éteinte: Refroidissement rapide à partir de la température de solution. Pour les forces importantes, les grands réservoirs d'extinction sont généralement utilisés pour la trempe de l'eau (température ambiante ou eau chaude), complétée par une circulation forcée pour assurer un refroidissement uniforme et rapide, évitant une contrainte excessive de trempe ou une extinction incomplète. L'intensité de la température des médias et l'intensité d'agitation est essentielle.

Traitement du vieillissement:

T6: Traitement du vieillissement artificiel standard pour atteindre une résistance maximale, mais elle est sensible au SCC.

T7351: Traitement de vieillissement artificiel à deux étages ou multi-étages, qui est un choix de tempérament courant pour les fortes pièces de fortes 7075 dans l'aérospatiale, visant à améliorer la résistance à la fissuration de la corrosion du stress (SCC) tout en maintenant une haute résistance.

Soulagement des contraintes de traction / compression importante (par exemple, T7351):

Après extinction, les forces importantes nécessitent généralement un soulagement de la contrainte à l'aide de grandes machines de traction ou de compression pour réduire considérablement la contrainte résiduelle de l'extinction, minimiser la distorsion d'usinage et améliorer la stabilité dimensionnelle. Cette étape est particulièrement critique pour les grands composants.

Finition et inspection:

Déburrencer, coup de tir (améliore les performances de fatigue), inspection dimensionnelle, vérification de la qualité de surface.

Enfin, des tests complets non destructifs (par exemple, des tests de propriété ultrasoniques, pénétrants, de Foucault) et mécaniques sont effectués pour garantir que le produit répond aux spécifications aérospatiales ou pertinentes les plus élevées.

 

 

2. Propriétés mécaniques de 7075 GRANDE DIE

 

7075 Les gros forgs de matrices présentent des propriétés mécaniques exceptionnelles dans les tempéraments T6 et T7351, ce qui en fait un choix préféré pour les applications de grande taille et de grande taille à haute qualité. Leurs indicateurs de performance sont généralement strictement requis par l'aérospatiale ou les normes industrielles spéciales, avec des valeurs garanties distinguées pour les directions longitudinales (L), transversales (LT) et transversales courtes (ST).

 

Type de propriété

T6 Valeur typique

T7351 Valeur typique

Direction d'essai

Standard

Force de traction ultime (UTS)

530-570 MPA

460-500 MPA

L / LT / ST

ASTM B557

Force d'élasticité (0. 2% ys)

460-500 MPA

390-430 MPA

L / LT / ST

ASTM B557

Allongement (2 pouces)

7-11%

9-14%

L / LT / ST

ASTM B557

Dureté de Brinell

155-170 HB

130-145 HB

N/A

ASTM E10

Résistance à la fatigue (cycles 10⁷)

140-170 MPA

130-160 MPA

N/A

ASTM E466

Fracture Forness K1C

22-28 MPA√m

26-33 MPA√m

N/A

ASTM E399

Résistance au cisaillement

300-330 MPA

270-300 MPA

N/A

ASTM B769

Module élastique

71 GPA

71 GPA

N/A

ASTM E111

 

Uniformité des biens et anisotropie:

La taille et le poids des fortes de gros dépérisation font de l'uniformité des propriétés mécaniques internes un défi. Cependant, les processus avancés de forgeage et de traitement thermique maximisent l'uniformité des propriétés.

Le contrôle précis du débit de grains permet des performances optimales dans les principales directions de chargement et améliore les propriétés transversales et courtes transversales, réduisant l'anisotropie globale, en particulier dans les zones critiques.

 

 

3. Caractéristiques microstructurales

 

La microstructure de 7075 gros délais est la garantie fondamentale de leur résistance ultra-élevée, de la ténacité élevée, de la performance élevée de la fatigue et de la tolérance aux dommages, ayant un impact décisif sur les propriétés macroscopiques.

Caractéristiques microstructurales clés:

Structure de grains raffinés, uniformes et denses:

Après avoir bouleversé et meurt le forgeage avec un grand rapport de forgeage, les grains à mesure grossiers sont complètement décomposés, formant des grains recristallisés fins, uniformes et denses. Cela élimine les défauts de la coulée tels que la porosité, les poches de gaz et la ségrégation, améliorant considérablement la ductilité, la ténacité et la durée de vie du matériau.

Les dispersoïdes formés d'éléments tels que le chrome (CR) (par exemple, al₁₈cr₂mg₃) épinglent efficacement les frontières des grains, inhibant une croissance excessive des grains pendant le traitement thermique et le maintien d'un renforcement des grains fins.

Flux de grains continu très conforme à la forme de partie:

Il s'agit de la caractéristique et de l'avantage les plus importants des gros forgs. Alors que le métal s'écoule plastiquement dans la grande cavité de la matrice, ses grains sont allongés et forment des lignes d'écoulement fibreuses continues qui sont étroitement conformes aux structures externes et internes complexes de la partie.

Cet alignement du flux de grains avec la direction de contrainte primaire de la partie dans les conditions de fonctionnement réelles transfère efficacement les charges, améliorant considérablement les performances de la fatigue de la pièce, la ténacité à l'impact, la ténacité à la fracture et la résistance à la fissuration de la corrosion de contrainte dans les zones de contrainte critiques (par exemple, les gros trous de connexion, les coins, variant les sections transversales). Dans les grands composants, le contrôle et la continuité du flux de grains sont cruciaux pour l'intégrité structurelle globale.

Contrôle précis et distribution uniforme des phases de renforcement (précipités):

Après un traitement thermique et un vieillissement en solution strictement contrôlée, les phases de renforcement primaires η 'ou η (MGZN₂) précipitent uniformément dans la matrice d'aluminium avec une taille, une morphologie et un espacement optimaux.

Pour les fortes formes de 7075, le traitement vieillissant (par exemple, T7351 Temper) vise à améliorer considérablement la résistance à la fissuration de la corrosion de contrainte (SCC) de grands composants par un vieillissement en deux étapes ou en plusieurs étapes, formant des phases équilibrées de manière plus uniformément distribuées, et le contrôle des précipités de la limite des grains est plus proisme. Ceci est particulièrement important pour la sensibilité au SCC dans des sections épaisses de grands composants.

Propre métallurgique élevée et faible taux de défauts:

Les gros forgs de matrices ont une structure interne dense, exempte de défauts de casting. Grâce à un contrôle strict de la teneur en impureté des matières premières, la formation de phases nocives riches en fer ou riche en silicium est réduite, garantissant ainsi la ténacité, la durée de vie de la fatigue du matériau et la tolérance aux dommages. Les fortes pièces d'exploitation pour les applications aérospatiales nécessitent généralement des niveaux extrêmement faibles d'inclusions non métalliques et sont assurées par une inspection à ultrasons à 100% pour la qualité interne.

 

 

4. Spécifications et tolérances dimensionnelles

 

7075 Les formes de la matrice en alliage en aluminium grand sont généralement utilisées dans des applications avec des exigences strictes pour la précision dimensionnelle et les tolérances géométriques, et peuvent atteindre une production de forme complexe et quasi-réseau.

 

Paramètre

Gamme de taille typique

Tolérance à la forge aérospatiale (par exemple, AMS 2770)

Tolérance à l'usinage de précision

Méthode d'essai

Dimension de l'enveloppe maximale

1000 - 6000 mm

± 0. 5% ou ± 2 mm

± {{0}}. 05 - ± 0,3 mm

Scan CMM / laser

Épaisseur de paroi min

10 - 200 mm

± 1. 0 mm

± {{0}}. 2 - ± 0,5 mm

Cmm / jauge d'épaisseur

Plage de poids

50 - 5000 kg

±3%

N/A

Échelle électronique

Rugosité de surface (forgée)

Ra 12. 5 - 50 μm

N/A

Ra 1. 6 - 6. 3 μm

Profilomètre

Platitude

N/A

0. 5 mm / 100 mm

0. 1 mm / 100 mm

Planogitness Gauge / CMM

Perpendicularité

N/A

0. 3 degrés

0. 1 degré

Angle Gauge / CMM

 

Capacité de personnalisation:

Les fortes redoutables sont généralement hautement personnalisées, produites sur la base de modèles CAO complexes et de dessins d'ingénierie fournis par les clients.

Les fabricants doivent posséder de fortes capacités de conception et de fabrication, ainsi que des équipements de forgeage et de traitement thermique ultra-large.

Des services complets peuvent être fournis, de la matière première pré -forcé, du forgeage de la matrice, du traitement thermique, du soulagement du stress à l'usinage rugueux / finis.

 

 

5. Designations de tempérament et options de traitement thermique

 

Les propriétés de l'alliage 7075 dépendent fortement du traitement thermique, en particulier le traitement du vieillissement. Pour les fortes formes, l'uniformité et la profondeur du traitement thermique sont des défis clés.

 

Code de tempérament

Description du processus

Applications typiques

Caractéristiques clés

O

Entièrement recuit, ramolli

État intermédiaire avant le traitement ultérieur

Ductilité maximale, résistance la plus basse

T6

Solution traitée à la chaleur, puis vieilli artificiellement

Besoin de résistance maximale, mais sensible au SCC

La plus élevée, haute dureté

T73

Solution à la chaleur traitée, puis sur-tenue

Résistance à la fissuration à la corrosion à haute contrainte, résistance légèrement inférieure

Résistance élevée au SCC, bonne ténacité

T7351

Solution traitée à la chaleur, vieilli artificiellement, étirée sur le stress étiré

Aérospatiale, résistance élevée au SCC, stabilité dimensionnelle élevée

Haute résistance, résistance optimale SCC, contrainte résiduelle minimale

T7352

Solution traitée à la chaleur, vieilli artificiellement, contrainte de compression

Similaire à T7351, mais pour des formes spécifiques

Haute résistance, résistance optimale SCC, contrainte résiduelle minimale

T7651

Solution traitée à la chaleur, vieilli artificiellement, étirée de résistance à l'exfoliation, étendue au stress que T7351

Zones de risque de corrosion d'exfoliation, résistance au SCC modérée, haute résistance

Bonne résistance à l'exfoliation, haute résistance

 

Conseils de sélection de température:

T6: Pour les fortes formes, le tempérament T6 est rarement utilisé à moins que l'environnement ne soit confirmé comme étant des risques de fissuration de corrosion de contrainte.

T7351: Il s'agit du choix préféré pour les grands pièces de remaniement du 7075 dans les secteurs industriels aérospatiaux et à haute fiabilité. Il offre une excellente résistance à la fissuration de la corrosion des contraintes et une stabilité dimensionnelle tout en maintenant une forte résistance. Cette combinaison de propriétés est particulièrement cruciale pour les composants de la coupe épaisse.

 

 

6. Caractéristiques d'usinage et de fabrication

 

L'usinage de 7075 grands plégeurs de matrices nécessite généralement un équipement élevé et à haute rigidité et des processus optimisés.

 

Opération

Matériau à outils

Paramètres recommandés

Commentaires

Tournant

Carbure, outils PCD

VC =150-600 m / min, f =0. 2-1. 5 mm / rev

Élimination des stocks pour brouillage, précision pour la finition de surface

Fraisage

Carbure, outils PCD

VC =200-1000 m / min, fz =0. 1-0. 8 mm

Grands centres d'usinage 5-

Forage

Carbure, HSS revêtu

VC =40-150 m / min, f =0. 08-0. 3 mm / rev

Forage des trous profonds, refroidissement interne, évacuation des puces, contrôle dimensionnel strict

Tapotement

HSS-E-PM

VC =8-25 m / min

Une bonne lubrification, empêche la déchirure du fil, tapant de gros trous

Soudage

Non recommandé (soudage de fusion)

Les grands composants 7075 ont une mauvaise soudabilité, sujette à la fissuration et à la perte de résistance

Connexions boulonnées recommandées, ou soudage de stimulation par friction (FSW) pour des cas spécifiques

Traitement du stress résiduel

Traitement post-chauffage pré-étirement / pré-compression, ou soulagement de la contrainte vibratoire, ou usinage pas à pas

Empêche la distorsion d'usinage, assure la stabilité dimensionnelle en grandes pièces

Processus critique en aérospatial

 

Guidage de fabrication:

Machinabilité: 7075 dans T6 / T7351 Tempers a une dureté élevée et une bonne machinabilité, mais pour les grands composants, avec de grandes indemnités d'usinage, des machines-outils à haute rigidité à haute rigidité sont nécessaires.

Stress résiduel: Les gros forgs ont un stress résiduel élevé après la trempe. Le tempérament T7351 (y compris le soulagement de la contrainte de traction) peut contrôler efficacement la distorsion d'usinage. Dans l'usinage de précision des grands composants, une stratégie d'usinage à plusieurs étapes, y compris la fin de secours à stress rugueux, devrait être utilisée pour minimiser la distorsion.

Soudabilité: La soudabilité de fusion conventionnelle de l'alliage 7075 est très médiocre, très sujette à la fissuration chaude et à une perte grave de la force articulaire. Pour les grandes applications de connexions, des connexions boulonnées à haute résistance sont généralement utilisées ou le soudage à l'état solide (tel que le FSW de soudage par la stimulation par friction) peut être pris en compte pour des zones spécifiques sans chargement, avec une évaluation stricte de son impact sur les performances globales.

 

 

7. Systèmes de résistance et de protection contre la corrosion

 

La résistance à la corrosion de 7075 gros, les formes de pure d'alliage en aluminium est une considération critique pour leur service à long terme, en particulier dans des environnements complexes comme les conditions marines ou humides.

 

Type de corrosion

T6 (typique)

T7351 (typique)

Système de protection

Corrosion atmosphérique

Bien

Excellent

Anodisation, ou aucune protection spéciale nécessaire

Corrosion d'eau de mer

Modéré

Bien

Anodisation, revêtements hautes performances, isolement galvanique

Crackage de corrosion des contraintes (SCC)

Très sensible

Très faible sensibilité

Sélectionnez T7351 Temper ou protection cathodique

Corrosion d'exfoliation

Modérément sensible

Très faible sensibilité (T7651 mieux)

Sélectionnez T7351 / T7651 Tempé, revêtement de surface

Corrosion intergranulaire

Modérément sensible

Très faible sensibilité

Contrôle du traitement thermique

 

Stratégies de protection contre la corrosion:

Sélection d'alliages et de tempérament: Pour les fortes modages 7075, en particulier ceux utilisés dans des environnements exigeants comme l'aérospatiale et les vaisseaux navals, le tempérament T7351 est obligatoire pour maximiser la résistance à la corrosion de la corrosion et à la corrosion d'exfoliation.

Traitement de surface:

Anodisation: La méthode de protection la plus courante et la plus efficace, formant un film d'oxyde dense sur la surface de forgeage, améliorant la corrosion et la résistance à l'usure. Pour les grands composants, la taille du réservoir d'anodisation et le contrôle du processus sont cruciales.

Revêtements de conversion chimique: Servir de bonnes amorces pour les peintures ou les adhésifs, offrant une protection supplémentaire de corrosion.

Systèmes de revêtement haute performance: Les revêtements anti-corrosion à haute performance multicouches peuvent être appliqués dans des environnements extrêmement corrosifs.

Gestion de la corrosion galvanique: En contact avec des métaux incompatibles, des mesures d'isolement strictes (par exemple, joints, revêtements isolants, scellants) doivent être pris pour empêcher la corrosion galvanique, ce qui est particulièrement important dans les grandes structures complexes.

 

 

8. Propriétés physiques pour la conception de l'ingénierie

 

Les propriétés physiques de 7075 gros relèves en alliage en aluminium sont des données d'entrée clés dans la conception des avions, des navires et des machines lourdes.

 

Propriété

Valeur

Considération de conception

Densité

2,81 g / cm³

Conception légère

Gamme de fusion

477-635 degré

Traitement thermique et fenêtre de soudage

Conductivité thermique

130 W/m·K

Gestion thermique, conception de dissipation de chaleur

Conductivité électrique

33% IACS

Conductivité électrique modérée

Chaleur spécifique

960 J / kg · k

Calculs de masse thermique et de capacité thermique

Extension thermique (CTE)

23.6 ×10⁻⁶/K

Modifications dimensionnelles dues aux variations de température

Module de Young

71 GPA

Calculs de déviation et de rigidité

Le rapport de Poisson

0.33

Paramètre d'analyse structurelle

Capacité d'amortissement

Faible

Vibration et contrôle du bruit

 

Considérations de conception:

Ratio de force / poids ultime: 7075 Les gros forgs offrent un excellent rapport force / poids dans les grandes structures, idéal pour atteindre la réduction du poids et l'augmentation de la charge utile.

Haute fiabilité et tolérance aux dommages: La combinaison du processus de forgeage et les caractéristiques de haute résistance d'alliage 7075 assure la fiabilité à long terme et la tolérance aux dommages des grandes composants sous des charges graves, particulièrement adaptées aux structures critiques de charge.

Intégration de grandes formes complexes: Le forgeur important peut produire des géométries complexes en forme de réseau, intégrant plusieurs fonctions, réduisant le nombre de pièces et les coûts d'assemblage. Ceci est crucial pour les grands composants structurels intégraux comme les cadres principaux des avions et les poutres de pont de navire.

Excellentes performances de fatigue: La résistance à la fatigue supérieure le rend adapté aux grands composants soumis à des charges cycliques, telles que les raccords d'aile d'avion.

Gestion de la fissuration de la corrosion du stress: La sélection du tempérament vieillissant approprié (T7351) est essentielle pour surmonter sa sensibilité inhérente au SCC et assurer la sécurité à long terme des grandes composants.

Contrôle des contraintes résiduelles: Contrôle de la contrainte résiduelle dans les fortes formes est un objectif clé de la conception et du traitement, affectant la stabilité dimensionnelle et la déformation d'usinage.

 

 

9. Assurance et test de qualité

 

Le contrôle de la qualité pour 7075 Les formes de dépérissement en alliage en aluminium 7075 sont extrêmement strictes et complexes et doivent se conformer au plus haut niveau de normes aérospatiales et industrielles.

Procédures de test standard:

Traçabilité du cycle de vie complet: Toutes les données de production et de test doivent être entièrement enregistrées et traçables du lingot à la livraison finale, garantissant le contrôle de la qualité à chaque étape.

Certification des matières premières:

Analyse de la composition chimique (spectromètre d'émission optique, ICP) pour assurer la conformité avec les AMS, les ASTM, etc., en particulier pour le contrôle de la ségrégation dans les grands lingots.

Inspection des défauts internes: tests ultrasoniques à 100% à grande échelle (UT) pour garantir que les lingots et les blancs pré-forgés sont exempts de défauts macroscopiques.

Surveillance des processus de forgeage:

Surveillance et enregistrement en temps réel des paramètres clés tels que la température du four, la température de forgeage, la pression, la quantité de déformation, le taux de déformation et la température de la matrice pour assurer la stabilité et la répétabilité du processus de forgeage.

Inspection en cours / hors ligne de la forme et des dimensions de forgeage.

Surveillance du processus de traitement thermique:

Contrôle précis et enregistrement de l'uniformité de la température du four pour les grands fours de traitement thermique (conformément à l'AMS 2750E classe 1), à la température et à l'intensité de l'agitation de l'étanchéité, et à tremper le temps de transfert.

Enregistrement continu et analyse des courbes de température / temps de traitement thermique.

Analyse de la composition chimique:

Révéfication de la composition chimique par lots des formes finales, ainsi que des contrôles ponctuels dans les zones critiques.

Test de propriété mécanique:

Tests de traction: Les échantillons prélevés dans les directions L, LT et ST à partir de plusieurs emplacements représentatifs, strictement testés pour UTS, YS, EL Selon les normes, garantissant que des valeurs garanties minimales sont respectées. La représentativité des emplacements d'échantillonnage est particulièrement importante pour les grands composants.

Test de dureté: Mesures multi-points pour évaluer l'uniformité globale.

Tests d'impact: Test d'impact Charpy en V si nécessaire.

Test de ténacité des fractures: K1C ou les tests JIC pour les composants critiques pour garantir que les exigences de tolérance aux dommages sont respectées.

Test de fissuration par corrosion de contrainte (SCC):

Tous les gros pièces de redoutables 7075 (en particulier en température T7351) sont obligatoires soumis à des tests de sensibilité au SCC (par exemple, test de ring C, ASTM G38 / G39) pour s'assurer qu'aucun SCC ne se produit à des niveaux de contrainte spécifiés.

Tests non destructifs (NDT):

Tests ultrasoniques (UT): 100% d'inspection des défauts internes pour toutes les fortes fortes de chargement critiques (selon la norme AMS 2154, la classe AA ou le niveau de classe A) pour n'assurer aucune porosité, inclusions, délaminations, fissures, etc.

Tests pénétrants (PT): 100% d'inspection de surface (selon la norme AMS 2644) pour détecter les défauts de rupture de surface.

Test de courant Eddy (ET): Détecte les défauts de surface et de près de la surface, ainsi que l'uniformité des matériaux.

Test radiographique (RT): Inspection des rayons X ou des rayons gamma pour certaines zones spécifiques pour évaluer la densité interne.

Analyse microstructurale:

Examen métallographique Pour évaluer la taille des grains, la continuité du flux de grains, le degré de recristallisation, la morphologie et la distribution des précipités, en particulier les caractéristiques des précipités des frontières des grains, garantissant le respect des exigences à haute résistance et à la résistance au SCC.

Inspection dimensionnelle et de qualité de surface:

Mesure dimensionnelle 3D précise à l'aide de grandes machines de mesure de coordonnées (CMM) ou de balayage laser, assurant une précision dimensionnelle et des tolérances géométriques des formes complexes.

Rugosité de surface, inspection des défauts visuels.

Normes et certifications:

Les fabricants doivent être certifiés ISO 9001, AS9100 (Système de gestion de la qualité aérospatiale).

Les produits doivent être conformes aux normes aérospatiales et industrielles strictes telles que les AMS (spécifications des matériaux aérospatiales), ASTM B247 (forgs en alliage en aluminium), MIL (spécifications militaires).

EN 10204 Les rapports de test de matériaux de type 3.1 ou 3.2 peuvent être fournis et la certification indépendante tierce peut être organisée à la demande du client.

 

 

10. Applications et considérations de conception

 

7075 Les formes de dépérisation en alliage en aluminium grand sont le matériau préféré des composants structurels critiques de l'aérospatiale, des navires navals, des transits ferroviaires et des industries nucléaires en raison de leur rapport force / poids exceptionnel, de la fiabilité élevée, de la tolérance aux dommages et de leur excellente performance de fatigue.

Zones d'application primaires:

Aérospatial: Composants structurels d'aéronef porteurs primaires (par exemple, des espèces d'ailes, de grands cadres de fuselage, des entretoises de train d'atterrissage principales, des pylônes de moteur, des cadres de porte, des raccords de connexion à haute charge), des plaques tournantes du rotor principal d'hélicoptère, des étuis de transmission.

Industrie navale: Composants structurels de la coque principale pour les navires à haute performance, les bases de mâts, les grands connecteurs, les composants structurels du système d'armes à base de navires, la poursuite de la légèreté et de la haute résistance.

Transit ferroviaire: Connecteurs de corps de train à grande vitesse, composants de bogies critiques, structures de support de pantographe, pour la réduction du poids et une augmentation des marges de sécurité.

Industrie nucléaire: Soutien structurel interne pour les installations nucléaires, les composants du système de refroidissement, etc., nécessitant une fiabilité extrêmement élevée et une stabilité à long terme des matériaux.

Machines et équipements lourds: GRANDES BOOTS DE CRANE, CONCIONNATIONS CRITIQUES POUR LES ECCAVATEURS, BIBILITÉS BRESSURES PRESSURES.

Concevoir des avantages:

Ratio de force / poids ultime: Atteint une réduction significative du poids dans les grandes structures, améliorant les performances de l'équipement et l'efficacité énergétique.

Haute fiabilité et tolérance aux dommages: La combinaison du processus de forgeage et des caractéristiques des alliages 7075 offre une excellente vie de fatigue, une ténacité à la fracture et une résistance à la fissuration de la corrosion de contrainte, garantissant un service sûr à long terme de grands composants sous des charges extrêmes et des environnements complexes.

Intégration de grandes formes complexes: Le forgeur important peut produire des géométries complexes en forme de réseau presque, intégrant plusieurs fonctions, réduisant le nombre de pièces et les coûts d'assemblage, ce qui est un avantage significatif pour les grands composants structurels intégraux.

Excellentes performances de fatigue: Crucial dans les grandes structures soumises à des charges cycliques répétées.

Limitations de conception:

Coût élevé: Le coût des matières premières, le coût de développement de la matrice, l'investissement en équipement de forgeage et le coût d'usinage de précision sont tous extrêmement élevés, ce qui limite son application dans les industries générales.

Cycle de fabrication long: La conception et la fabrication de matrices pour les forces importantes complexes, ainsi que les cycles de forgeage multi-pass et de traitement thermique, sont longs, nécessitant une planification de production précise.

Limitations de taille: Les dimensions de forgeage sont limitées par des équipements de forgeage existants (des dizaines de milliers de tonnes de presse).

Mauvaise soudabilité: Les méthodes traditionnelles de soudage de fusion ne sont généralement pas utilisées pour 7075 grandes structures de charge.

Performance à haute température: Pas adapté aux environnements d'exploitation à long terme supérieurs à 120 degrés.

Considérations économiques et durables:

Applications de grande valeur: Les gros pièces de redoutables 7075 sont principalement utilisés dans des domaines stratégiques avec des demandes extrêmement élevées de performance, de fiabilité et de sécurité, où leur coût élevé est compensé par les améliorations significatives des performances et les marges de sécurité qu'ils fournissent.

Efficacité d'utilisation des matériaux: La technologie de forgeage de mise en forme quasi-réseau avancée et l'usinage de précision maximisent la réduction des déchets de matériaux, bien que pour les grandes pièces, l'allocation d'usinage puisse toujours être substantielle.

Convivialité environnementale: Les alliages en aluminium sont très recyclables, s'alignent sur les principes de fabrication verte et d'économie circulaire.

Sécurité améliorée: La performance supérieure des pièces forgées améliore directement la sécurité des avions, des navires et d'autres équipements, qui est la manifestation la plus élevée de leur valeur.

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