알루미늄 합금 총알 바닥 결함: 원인 분석

알루미늄 합금은 비강도가 높고 내식성이 우수하며 인성이 높고 가공이 용이합니다.

항공기, 미사일, 로켓의 다양한 고강도 구조 부품에 널리 사용됩니다.

항공우주 분야에서 중요한 소재입니다.

특정 모델의 제품은 7A04 알루미늄 합금으로 압출됩니다.

제품 한 용광로에서 열처리 후 총알 바닥에 결함이 있는 것으로 확인되었습니다.

총알 바닥 입구에 박리와 슬래그가 떨어졌습니다.

외면의 원뿔 부분에서는 원주를 따라 형성된 원형 균열이 관찰되었고, 내부 구멍의 아크 전이 부분에서도 원주를 따라 형성된 원형 균열이 발견되었습니다.

총알 바닥의 결함 원인을 찾기 위해 알루미늄 합금 쉘 바닥의 결함 원인을 분석합니다.

1. 장애 분석 및 위치

총알 바닥의 처리 과정과 함께 카트리지 바닥의 결함은 결함 트리 분석 방법에 따라 분석됩니다.

그림 1 총알 바닥 결함의 결함 트리

(1) 인사

교육과 평가를 거쳐 자격증을 취득한 운영자들은 모두 숙련된 운영자로 자리를 잡았습니다.

(2) 원자재

원료는 7A04 바이며 화학 성분은 다음과 같습니다, 기계적 특성금속학적 구조 및 수신 수락의 거시 구조가 모두 적격합니다.

(3) 공예

탄약 바닥의 처리 기술은 수년 동안 사용되어 왔으며 공정 매개 변수는 합리적이고 효과적입니다.

프로세스 흐름: 생산 전 준비 → 공급 → 다이 단조 → 황삭 가공 → 열처리 → 마감 가공;

알루미늄 합금의 열처리 방법은 용액 처리의 담금질 온도가 470 ℃ 인 T6 처리입니다.

(4) 장비

열처리 장비를 점검한 후 작업자는 용광로 바닥의 폭탄이 나올 때 공작물 색이 빨간색이라는 사실을 알게 되었는데, 이는 이전에는 발생하지 않았던 일이었습니다.

(5) 결함 위치

문제 해결 및 분석을 위한 결함 트리와 결합하여 인력, 재료 및 기술에서 발생할 수 있는 문제를 제거했으며 기본적으로 폭탄 바닥의 결함은 열처리 장비의 문제로 인한 것으로 판단했습니다.

2. 물리적 및 화학적 검사

결함의 원인을 찾기 위해 물리적 및 화학적 검사를 위해 명백한 결함이 있는 총알 바닥 해부학적 구조를 선택했습니다.

(1) 거시적 관찰

쉘 바닥의 축을 따라 자릅니다.

변형된 알루미늄 및 알루미늄 합금 제품에 대한 GB/T 3246.2-2012 구조 검사 방법 파트 2: 거시 구조 검사 방법의 요구 사항에 따라, 고장난 알루미늄 합금 쉘 바닥의 거시 구조를 분석했습니다.

에칭 후, 테스트 표면에 많은 균열이 있고 내벽의 아크 전이 지점에서 안쪽으로 확장되는 균열이 있는 것으로 나타났습니다.

동시에 외부 원뿔의 표면에서 깊이 2.5mm의 거친 고리가 발견되었습니다.

거친 입자의 링과 기판 사이의 인터페이스에 균열이 있었고 하단 중앙에 세로 균열이 있었습니다.

(2) 미세 구조 분석

폭탄 바닥의 아크 전환 지점에서 금속 조직 샘플을 채취합니다.

변형 알루미늄 및 알루미늄 합금 제품의 미세 구조에 대한 GB / T 3246.1-2012 검사 방법 파트 1 : 미세 구조 검사 방법의 요구 사항에 따라 샘플을 연마 한 후 혼합 산 수용액을 사용하여 부식을 방지합니다.

미세 구조는 그림 2에 나와 있습니다.

관찰 결과, 시료의 미세 구조에 재용융 공융상이 나타나고, 입자 경계에 풍부한 재용융 삼각형과 유사한 구조적 특징이 많이 있습니다.

입자 경계가 넓어지는 특징이 있으며 전형적인 오버번 구조입니다.

그림 2 총알 바닥의 미세 구조

3. 용광로 온도 감지

과연소의 원인을 찾기 위해 열처리로의 유효 가열 구역을 결정하기 위해 GB / T 9452-2012 방법에 따라 충전 중 열처리로의 온도장을 감지합니다.

테스트 장비의 5번 측정 포인트는 열전대에 연결되고 나머지 5개의 측정 포인트는 공작물에 배치됩니다.

측정 지점의 위치는 그림 3에 나와 있습니다.

그림 3 용광로 온도 감지 위치

참고: 1~6은 온도 측정 지점입니다.

그림 3에 따라 측정 지점을 배치하여 열처리 용광로의 온도 필드를 테스트합니다.

용광로 온도는 470℃로 설정하고 70분 동안 온도를 유지합니다.

각 측정 지점의 온도 변화를 기록합니다.

테스트 결과는 표 1을 참조하세요.

표 1 열처리로의 온도 감지 결과(℃)

테스트 결과 : 용광로의 최대 온도와 최소 온도의 차이가 50 ℃를 초과하고 온도가 크게 변동합니다.

퍼니스의 측정 온도가 설정 온도와 일치하지 않고 퍼니스의 온도가 설정 온도보다 높습니다.

즉시 열처리 용광로를 점검했습니다.

용광로 내벽 오른쪽의 라이닝 플레이트에 금이 가고 틈새가 큰 것으로 나타났습니다.

용광로의 팬이 느슨하고 속도가 너무 느립니다.

4. 분석 및 토론

열처리로의 최대 온도는 525.04 ℃로 7A04 알루미늄 합금 저융점 공융 Al + T (Al + T)의 융점보다 489 ℃ 높으며, 이는 7A04 알루미늄 합금 저융점 유텍틱 (Al₂Mg₃Zn₃), 알루미늄 합금 입자 경계와 불용성 상(예: Al₆ (MnFe) 및 AlMnFeSi를 결정에 결합시켜 응집체를 형성하고, 응집된 불용성 상을 코어로 하는 재용융 볼을 국소 결정립 경계에서 형성하여 과연소 구조를 만듭니다.

오버버닝된 구조는 알루미늄 합금의 입자 경계를 부서지기 쉽게 만들고 강도를 떨어뜨립니다.

이후 담금질 및 냉각 공정에서 고강도 응력을 받고 균열이 발생하여 공작물의 피로 특성과 부식 특성이 감소합니다.

따라서 열처리 후 알루미늄 합금 부품은 과연소가 허용되지 않으며, 거친 수지상 분리는 후속 가공에서 밴드 구조를 형성하여 사용 공정에서 공작물의 고장을 초래할 수 있습니다.

분석 과정에서 폭탄 바닥의 결함 원인은 열처리로의 비정상적인 온도로 인해 담금질 가열 온도가 너무 높아져 재료가 과연소되기 때문이라는 것을 알 수 있습니다.

결정 내 분리 및 중복 취성상의 존재는 가소성을 크게 감소시키고 재료의 강도를 떨어뜨립니다.

수냉 중에는 아크 전이, 날카로운 모서리 및 거친 고리와 같은 응력 집중 지점에서 균열이 형성되며 다음과 같은 작용으로 균열이 발생합니다. 내부 스트레스.

5. 결론 및 개선 조치

1) 폭탄 바닥의 결함의 원인은 열처리 용광로의 온도가 너무 높아 재료가 과도하게 연소되고 제품이 조기에 고장 나기 때문입니다.

2) 결함이있는 장비를 수리하고 열처리 용광로의 내부 라이너를 용접하고 용광로의 팬을 교체하고 밀봉 부품을 수리합니다.

3) 관리를 강화하고, 열처리로를 정기적으로 점검하고, 적외선 온도계를 사용하여 공작물을 용광로에 넣기 전에 용광로의 실제 온도를 테스트합니다.