La aleación de aluminio tiene una alta resistencia específica, buena resistencia a la corrosión, gran tenacidad y fácil procesamiento. Se utiliza ampliamente en diversas piezas estructurales de alta resistencia de aviones, misiles y cohetes. Es un material importante en el campo aeroespacial. Un determinado modelo de producto se extruye a partir de la aleación de aluminio 7A04. Tras el tratamiento térmico de un horno de [...]
La aleación de aluminio tiene una alta resistencia específica, buena resistencia a la corrosión, gran tenacidad y fácil procesamiento.
Se utiliza ampliamente en diversas piezas estructurales de alta resistencia de aviones, misiles y cohetes.
Es un material importante en el campo aeroespacial.
Un determinado modelo de producto se extruye a partir de una aleación de aluminio 7A04.
Tras el tratamiento térmico de un horno de producto, se descubrió que había defectos en el fondo de la bala.
Había delaminación y escoria cayendo en la boca del fondo de la bala.
Las grietas circulares formadas a lo largo de la circunferencia eran visibles en la parte cónica de la superficie exterior, y también se encontraron grietas circulares formadas a lo largo de la circunferencia en la transición del arco del agujero interior.
Para averiguar las causas de los defectos en el fondo del proyectil, se analizan las causas de los defectos en el fondo del proyectil de aleación de aluminio.
En combinación con el proceso de tratamiento del fondo de bala, los defectos del fondo de cartucho se analizan según el método de análisis del árbol de fallos.
Figura 1 Árbol de fallos del defecto de fondo de bala
Tras la formación y la evaluación, los operarios se han incorporado a sus puestos con certificados y son todos operarios experimentados.
La materia prima es barra 7A04, y la composición química, propiedades mecánicasse califican la estructura metalográfica y la macroestructura de la aceptación entrante.
La tecnología de procesamiento del fondo de munición se ha utilizado durante muchos años, y los parámetros del proceso son razonables y eficaces.
Flujo del proceso: preparación antes de la producción → alimentación → forja de troqueles → mecanizado en bruto → tratamiento térmico → mecanizado de acabado;
El método de tratamiento térmico de la aleación de aluminio es el tratamiento T6, en el que la temperatura de enfriamiento del tratamiento en solución es de 470 ℃.
Tras comprobar el equipo de tratamiento térmico, se informó al operario de que el color de la pieza era rojo al salir el fondo de bomba del horno, lo que no había ocurrido antes.
Combinado con el árbol de fallos para la localización y el análisis de averías, se eliminaron los posibles problemas de personal, materiales y tecnología, y se determinó básicamente que los defectos del fondo de la bomba se debían a problemas en el equipo de tratamiento térmico.
Para averiguar la causa del defecto, se seleccionó la anatomía del fondo de bala con defectos evidentes para someterla a una inspección física y química.
Cortar a lo largo del eje del fondo de la concha.
De acuerdo con los requisitos de GB / T 3246.2-2012 métodos de inspección estructural de aluminio deformado y productos de aleación de aluminio Parte 2: métodos de inspección de la macroestructura, se analizó la macroestructura del fondo de la cáscara de aleación de aluminio fallado.
Tras el grabado, se comprobó que había un gran número de grietas en la superficie de prueba y grietas que se extendían hacia el interior en la transición del arco de la pared interior.
Al mismo tiempo, se encontró un anillo de grano grueso con una profundidad de 2,5 mm en la superficie del cono exterior.
Había grietas en la interfaz entre el anillo de grano grueso y el sustrato, y grietas longitudinales en la parte inferior central.
Tomar la muestra metalográfica en la transición del arco del fondo de la bomba.
De acuerdo con los requisitos de GB / T 3246.1-2012 métodos de inspección de la microestructura de aluminio deformado y productos de aleación de aluminio Parte 1: métodos de inspección de la microestructura, después de moler la muestra, el uso de ácido mezclado solución acuosa para la corrosión.
La microestructura se muestra en la Fig. 2.
Tras la observación, la fase eutéctica refundida aparece en la microestructura de la muestra, y hay muchas características estructurales similares al triángulo refundido, que se enriquecen en el límite de grano.
Presenta las características de ensanchamiento de los límites de grano y es una típica estructura sobrequemada.
Fig. 2 Microestructura del fondo de bala
Con el fin de averiguar la causa de la sobrecombustión, el campo de temperatura en el horno de tratamiento térmico durante la carga se detecta de acuerdo con GB / T 9452-2012 método para la determinación de la zona de calentamiento efectivo del horno de tratamiento térmico.
El punto de medición nº 5 del equipo de ensayo se conecta al termopar, y los otros 5 puntos de medición se colocan en la pieza de trabajo.
Las posiciones de los puntos de medición se muestran en la Fig. 3.
Fig. 3 posición de detección de la temperatura del horno
Nota: 1 ~ 6 son puntos de medición de la temperatura
Colocar puntos de medición según la Fig. 3 para comprobar el campo de temperatura en el horno de tratamiento térmico.
La temperatura del horno se fija en 470 ℃, y la temperatura se mantiene durante 70min.
Registre el cambio de temperatura de cada punto de medición.
Véanse los resultados de las pruebas en el cuadro 1.
Tabla 1 resultados de detección de temperatura del horno de tratamiento térmico (℃)
| Punto | Máximo | Mínimo |
| 1 | 507.68 | 488.61 |
| 2 | 475.77 | 473.93 |
| 3 | 521.13 | 502.29 |
| 4 | 504.43 | 488.89 |
| 5 | 525.04 | 500.33 |
| 6 | 491.57 | 481.32 |
| Ajuste de la temperatura del equipo | 470 | |
Resultados de la prueba: la diferencia entre la temperatura máxima y la temperatura mínima en el horno supera los 50 ℃, y la temperatura fluctúa mucho.
La temperatura medida en el horno no coincide con la temperatura ajustada, y la temperatura en el horno es superior a la temperatura ajustada.
Inmediatamente, se revisó el horno de tratamiento térmico.
Se descubrió que la placa de revestimiento del lado derecho de la pared interior del horno estaba agrietada y la brecha era grande.
El ventilador del horno estaba suelto y la velocidad era demasiado lenta.
La temperatura máxima del horno de tratamiento térmico es de 525,04 ℃, que es 489 ℃ superior al punto de fusión de la aleación de aluminio 7A04 eutéctico de bajo punto de fusión Al + T (Al2Mg3Zn3), lo que provocará que el límite de grano de la aleación de aluminio y las fases insolubles como Al6 (MnFe) y AlMnFeSi en el cristal para formar aglomerados, y formar bolas refundidas con las fases insolubles aglomeradas como núcleo en los límites de grano locales, dando lugar a una estructura sobrequemada.
La estructura sobrequemada hace que los límites del grano de la aleación de aluminio sean quebradizos y reduce la resistencia.
En el posterior proceso de enfriamiento y temple, se somete a tensiones de alta resistencia y produce grietas, lo que reduce la propiedad a la fatiga y la propiedad a la corrosión de la pieza.
Por lo tanto, no se permite que las piezas de aleación de aluminio después del tratamiento térmico tengan sobrecombustión, y la segregación dendrítica gruesa también puede formar una estructura de banda en el procesamiento posterior, lo que resulta en el fallo de la pieza en el proceso de uso.
Del proceso de análisis se desprende que la razón de los defectos del fondo de bomba es que la temperatura anormal del horno de tratamiento térmico hace que la temperatura de calentamiento de enfriamiento sea demasiado alta, lo que provoca la sobrecombustión del material.
La existencia de segregación intracristalina y de fases frágiles redundantes reduce significativamente la plasticidad y hace que disminuya la resistencia del material.
Durante el enfriamiento por agua, se forman grietas en los puntos de concentración de tensiones, como la transición del arco, las esquinas afiladas y los anillos de grano grueso, y las grietas se producen bajo la acción de tensión interna.
1) La razón de los defectos del fondo de bomba es que la temperatura en el horno de tratamiento térmico es demasiado alta, lo que provoca la sobrecombustión de los materiales y el fallo prematuro de los productos.
2) Reparar el equipo defectuoso, soldar el revestimiento interior del horno de tratamiento térmico, sustituir el ventilador del horno y reparar las piezas de sellado.
3) Reforzar la gestión, comprobar periódicamente el horno de tratamiento térmico y utilizar un termómetro de infrarrojos para comprobar la temperatura real en el horno antes de introducir la pieza en el horno.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
ES 
EN 
AR 
DE 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR