T73 Especificación de envejecimiento artificial para placas, extrusiones y piezas forjadas

Entre los materiales de aluminio para vehículos aeroespaciales en China, la aleación 7A09 es una de las aleaciones de alta resistencia preferidas para las principales piezas estructurales sometidas a tensión. Los productos semiacabados disponibles incluyen placas, tiras, barras, perfiles, tubos de paredes gruesas, forjas, etc. La composición química es más razonable que la de la aleación 7A04, por lo que tiene un rendimiento integral superior y se convierte en uno de los materiales principales del diseñador. Su composición química (% en masa): 0.5Si, 0.5Fe, (1.2-2.0) Cu, 0.15 Mn, (2.0-3.0) Mg, (0.16-0.30) Cr, (5.1-6.1) Zn, 0.10Ti, otras impurezas son individualmente 0.05, totalizando 0.10, y el resto es Al.

La aleación 7A09 tiene buenas propiedades de formación en los estados de tratamiento recocido y en solución. Después del envejecimiento artificial, las propiedades de formación son menores y la tenacidad a la fractura es satisfactoria en el estado T6; aunque la resistencia en el estado de sobreenvejecimiento T73 es menor que en el estado T6, tiene buena resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y tiene una alta tenacidad. El material T76 tiene una alta resistencia al desconchado y la corrosión. T74 tiene alta resistencia y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión al mismo tiempo.

La resistencia a la tracción Rm de la aleación 7A09 es mayor que la de las aleaciones de aluminio 2A12 y 2A14, y su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión también es mayor que la de las aleaciones de aluminio. Por lo tanto, su uso para fabricar piezas de aviones no solo tiene un mayor efecto de reducción de peso, sino que también tiene una mayor seguridad. Por tanto, su resistencia a la fatiga no se ha incrementado en consecuencia. Por lo tanto, es necesario considerar seriamente este problema al diseñar componentes que están sujetos principalmente a cargas de fatiga. Cuando la temperatura aumenta, la resistencia de la aleación 7A09 disminuye rápidamente, por lo que su temperatura de trabajo no debe exceder los 125 ° C.

Especificación de recocido incompleta de la aleación 7A09: 290 ℃ ——320 ℃, 2h —— 4h, refrigeración por aire; especificación de recocido completo: (390 ℃ ——430 ℃) / (0.5h —— 1.5h), con ≤30 ℃ / h La velocidad de enfriamiento es menor o igual a 200 ℃, y luego se enfría al aire fuera del horno.

La temperatura de tratamiento de la solución de esta aleación es de 460 ℃ —475 ℃, pero la temperatura de tratamiento de la hoja revestida de aluminio debe ser menor que el límite inferior, no más de 2 veces, para evitar que los elementos de la aleación penetren en el aluminio. capa revestida y reducir la resistencia a la corrosión del material. El medio de enfriamiento es a temperatura ambiente, agua tibia u otro medio adecuado, la transferencia no debe ser superior a 15 segundos. La temperatura de procesamiento de la placa T6 es (135 ℃ ± 5 ℃) / (8h — 16h), y para otros materiales, es (140 ℃ ± 5 ℃) / 16h. Consulte la tabla para conocer las especificaciones de envejecimiento artificial de placas T73, materiales extruidos y forjados.

El equipo de fundición de la aleación 7A09 es el mismo que el de otras aleaciones de aluminio forjado. La temperatura de fusión es de 710 ℃ -750 ℃, y la temperatura de fundición es de 710 ℃ -735 ℃. El tamaño del lingote es menor y se selecciona la temperatura de fundición más baja. La temperatura de fusión de la aleación es 477 ℃. ——638 ° C.

La aleación 7A09 es una aleación de aluminio estructural importante para la tensión. Ha sido ampliamente utilizado en la fabricación de aviones de combate, bombarderos de medio alcance, aviones de transporte y entrenadores. Se utiliza para fabricar aterrizaje de nariz. equipo partes, vigas delanteras del ala, vigas y acoplamiento del fuselaje. Brazos y pilares de soporte del bastidor, divisiones, nervaduras, juntas de la viga principal, paneles de pared superior e inferior de cola plana, piezas del sistema hidráulico, vástagos de pistón del tanque de aceite hidráulico, cilindros internos y externos y otras piezas clave.

La tenacidad a la fractura (Kc, N / mm2) de la aleación 7A09-T73 es mayor que la del material T6 y su tasa de crecimiento de grietas es menor que la del material T6. Su resistencia a la fatiga también es mejor que la del material T6, y su conductividad térmica también es mayor que la del material T6. La capacidad calorífica específica de la aleación 7A09-T6 a 50 ° C es 888J / (kg. ° C) y la conductividad a temperatura ambiente es 18.5MS / m. Excepto por el rendimiento de agrietamiento por corrosión bajo tensión, la resistencia a la corrosión general de la aleación 7A09 es equivalente a la de la aleación 2A12. La aleación 7A09 es sensible al agrietamiento por corrosión bajo tensión en la dirección ST, y el umbral de corrosión bajo tensión en las direcciones LT y L es superior a 300 N / mm2, por lo que la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en estas dos direcciones es suficiente para cumplir con los requisitos de uso. Si el requisito es mayor, se puede utilizar material T73. La resistencia a la tracción Rm del material en este estado es aproximadamente un 10% menor que la del material T6, pero el valor umbral de agrietamiento por corrosión bajo tensión en la dirección LT es mucho mayor que el de 300N / mm2.

Para piezas que requieren resistencia y rendimiento de agrietamiento por corrosión bajo tensión, se deben usar materiales del estado T74. El umbral de agrietamiento por corrosión bajo tensión de las piezas forjadas de aleación 7A09-T74 es 210N / mm2. Las medidas anticorrosión de la aleación 7A09 incluyen oxidación anódica, tratamiento químico anticorrosión y recubrimiento de pintura.

La estructura de la aleación 7A09 consiste en una solución sólida de α-Al y partículas de segunda fase. La segunda fase tiene tres tipos: el primer tipo son los compuestos intermetálicos formados durante la solidificación de la aleación, como Al7FeCR, Al3Fe y Mg2Si. El tamaño es relativamente grande. Se tritura en grumos y se distribuye en racimos. El tamaño es de 0.5 μm a 10 μm. Es insoluble en solución sólida cuando se calienta y reduce la tenacidad del material. El segundo tipo son las partículas que contienen cromo como Al2CrMg2, que son lingotes que se homogeneizan y se precipitan de la solución sólida durante el proceso de calentamiento antes del procesamiento, y su tamaño es de 0.05μm-0.5μm, lo que tiene un importante obstáculo para la proceso de recristalización y crecimiento de grano del material; el tercer tipo es la fase de fortalecimiento del envejecimiento, que es el tratamiento con solución sólida. La incorporación a una solución sólida y el envejecimiento de la solución sólida son factores importantes que afectan las propiedades del material. Las partículas de fortalecimiento de los materiales del estado T6 son principalmente la zona GP ≤4nm, las principales partículas de fortalecimiento del material T74 son la fase de transición η'de 5nm-6nm, la fase de fortalecimiento del material T73 es la fase de transición η'de 8nm-12nm y Partículas de fase 20nm-80nm Η.

La conformabilidad del material 7A09-O es equivalente a la de la aleación 2A12-O, y tiene una buena conformabilidad a 180 ° C-370 ° C; la conformabilidad del nuevo material templado es aproximadamente la misma que la de la aleación 2A12. La placa se enfría a temperatura ambiente durante 4 h. Todavía hay una buena conformabilidad en el interior y el tiempo de congelación para mantener la conformabilidad: 24 h a 0 ℃, 3d a -7 ℃, 7d a -18 ℃.

La temperatura de forjado de la aleación 7A09 es de 320 ° C-440 ° C, y la temperatura de forjado de apertura debe ser ≤400 ° C. Demasiado alto provocará una fragilidad en caliente, especialmente durante el forjado libre. La aleación 7A09 no es fácil de soldar, incluso la soldadura por resistencia no es tan buena como la aleación 2A12. Las piezas forjadas se pueden enfriar en agua caliente ≤ 80 ℃. La aleación 7A09 después del temple y el tratamiento efectivo tiene buena maquinabilidad.

Enlace a este artículo: La estructura preferida de la aleación de aluminio para aviones 7A09

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