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2024 एल्यूमीनियम बार

2024 एल्यूमीनियम स्क्वायर रॉड का उपयोग अक्सर मध्यम और छोटी रेंज के लिए लोचदार सामग्री के रूप में किया जाता है, जो कि सेंसर . इसकी कम लोचदार मापांक विशेषता सेंसर को बल के अधीन होने पर पर्याप्त विरूपण का उत्पादन करने में सक्षम बनाती है, जिससे बल या दबाव संकेतों को सही तरीके से मापने और प्रसारित करने के लिए .}

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1. सामग्री रचना और विनिर्माण प्रक्रिया

2024 एल्यूमीनियम मिश्र धातु (एएमएस 4120, एएसटीएम बी 211) एक उच्च शक्ति वाले विमान-ग्रेड एल्यूमीनियम-कॉपर मिश्र धातु है जो इसके उत्कृष्ट शक्ति-से-वजन अनुपात, बेहतर मशीनीकरण, और अच्छे थकान प्रदर्शन . के लिए बेशकीमती है।

प्राथमिक मिश्र धातु तत्व:

कॉपर (Cu): 3.8-4.9% (प्राथमिक मजबूत तत्व)

मैग्नीशियम (मिलीग्राम): 1.2-1.8% (वर्षा सख्त)

मैंगनीज (MN): 0.3-0.9% (अनाज संरचना नियंत्रण)

सिलिकॉन (एसआई): 0.5% से कम या बराबर (कास्टेबिलिटी में सुधार)

मूलभूत सामग्री:

एल्यूमीनियम (एएल): 90.7% से अधिक या बराबर (संतुलन)

नियंत्रित अशुद्धियाँ:

आयरन (FE): 0.5% अधिकतम से कम या बराबर

जस्ता (Zn): 0.25% अधिकतम से कम या बराबर

टाइटेनियम (TI): 0.15% अधिकतम से कम या बराबर

क्रोमियम (सीआर): 0.10% अधिकतम से कम या बराबर

अन्य तत्व: 0.05% से कम या उसके बराबर, 0.15% से कम या बराबर कुल मिलाकर

प्रीमियम विनिर्माण प्रक्रिया:

बिललेट तैयारी:

प्राथमिक उच्च शुद्धता एल्यूमीनियम (99.7% न्यूनतम)

सटीक मिश्र धातु तत्व परिवर्धन

सिरेमिक फोम फिल्टर के माध्यम से निस्पंदन

उपचारित उपचार (हाइड्रोजन <0.15 एमएल/100 ग्राम)

प्रत्यक्ष-ठंडा अर्ध-निरंतर कास्टिंग

होमोजेनाइजेशन:

480-500 डिग्री 12-24 घंटे के लिए

समान तापमान नियंत्रण: ± 5 डिग्री

सूक्ष्मजीवीय संतुलन

क्यू-समृद्ध चरण विघटन

एक्सट्रूज़न:

370-400 डिग्री के लिए प्रीहीटिंग

स्नेहन अनुकूलन

कम्प्यूटरीकृत एक्सट्रूज़न बल निगरानी

बाहर निकलें तापमान नियंत्रण: 450-480 डिग्री

संपत्ति विकास के लिए शीतलन दर अनुकूलन

4 मिमी/मी के भीतर सीधा

समाधान गर्मी उपचार:

490-500 1 घंटे के लिए डिग्री (व्यास-निर्भर)

तापमान एकरूपता: ± 3 डिग्री

शमन माध्यम में तेजी से स्थानांतरण

शमन:

ठंडा पानी (5-30 डिग्री)

वर्दी शीतलन के लिए आंदोलन

अधिकतम स्थानांतरण समय: 15 सेकंड

न्यूनतम शीतलन दर: सतह पर 100 डिग्री /सेकंड

कोल्ड स्ट्रेटनिंग:

हाइड्रोलिक प्रेस स्ट्रेटनिंग

अधिकतम 1-2% कोल्ड वर्क

अवशिष्ट तनाव न्यूनतमकरण

कृत्रिम उम्र बढ़ने:

T3: कमरे के तापमान पर प्राकृतिक उम्र बढ़ने

T351: तनाव राहत + प्राकृतिक उम्र बढ़ने

T4: समाधान गर्मी इलाज + प्राकृतिक उम्र बढ़ने

T6: 12 घंटे के लिए 190 डिग्री पर कृत्रिम उम्र बढ़ने

बहुत-विशिष्ट गुणवत्ता प्रलेखन . के साथ पूर्ण प्रक्रिया ट्रेसबिलिटी

2. 2024 एल्यूमीनियम बार के यांत्रिक गुण

संपत्ति	T351 (मिनट)	T351 (विशिष्ट)	टी 6 (मिनट)	टी 6 (विशिष्ट)	परिक्षण विधि
अंतिम तन्य शक्ति	425 एमपीए	440-470 एमपीए	440 एमपीए	460-490 एमपीए	एएसटीएम ई 8
उपज शक्ति (0.2%)	290 एमपीए	310-345 एमपीए	345 एमपीए	360-400 एमपीए	एएसटीएम ई 8
बढ़ाव (2 इंच)	10%	12-17%	5%	6-10%	एएसटीएम ई 8
कठोरता (ब्रिनेल)	110 एचबी	115-125 hb	120 एचबी	125-135 hb	एएसटीएम ई 10
थकान की ताकत (5 × 10⁸)	130 एमपीए	140-150 एमपीए	120 एमपीए	125-140 एमपीए	एएसटीएम ई 466
कतरनी ताकत	270 एमपीए	285-300 एमपीए	280 एमपीए	290-310 एमपीए	एएसटीएम बी 769
फ्रैक्चर क्रूरता (k₁c)	26 mpa mpm	28-32 mpa}	20 mpa mpm	22-25 mpa}	एएसटीएम ई 399
लोच का मापांक	73.1 जीपीए	73.1 जीपीए	73.1 जीपीए	73.1 जीपीए	ASTM E111

संपत्ति वितरण:

अनुदैर्ध्य संपत्ति अनुपात के लिए अनुदैर्ध्य: 1.00: 0.85-0.90

व्यास में भिन्नता:<5% for bars up to 100mm

सतह की कठोरता भिन्नता के लिए कोर:<8 HB

थर्मल एक्सपोज़र के बाद संपत्ति प्रतिधारण: 100 डिग्री से नीचे उत्कृष्ट

3. माइक्रोस्ट्रक्चरल विशेषताएं

प्रमुख माइक्रोस्ट्रक्चरल विशेषताएं:

अनाज संरचना:

एक्सट्रूज़न दिशा में लम्बी अनाज

ASTM अनाज का आकार 5-7 (50-70 μM)

पहलू अनुपात: 2: 1 से 5: 1

T351 स्वभाव में सबग्रेन विकास

वितरण वितरण:

Al₂cu (θ/θ ') को मजबूत करना उपसर्ग: 5-50 nm

अलकमग (एस-चरण) अवक्षेपण करता है

Al₁₂mn₃si dispersoids: 50-200 nm

Alcu₂fe Intermetallics: नियंत्रित आकार और वितरण

बनावट विकास:

मज़बूत<111>और<100>फाइबर बनावट

गर्मी उपचार के बाद विरूपण बनावट बरकरार रखी गई

बनावट की तीव्रता: 3-8 × यादृच्छिक

विशेष लक्षण:

एमएन डिस्पर्सोइड द्वारा नियंत्रित पुनर्संरचना

प्राकृतिक उम्र बढ़ने में जीपी ज़ोन गठन शामिल है

T6 टेम्पर: θ '(Al₂cu) डोमिनेंस का अवक्षेपण

अनाज की सीमाओं के पास मुक्त क्षेत्र:<50nm

4. आयामी विनिर्देशों और सहिष्णुता

पैरामीटर	मानक सीमा	सटीक सहिष्णुता	वाणिज्यिक सहिष्णुता	परिक्षण विधि
व्यास (दौर)	10-300 मिमी	± 0.15 मिमी 30 मिमी तक	± 0.25 मिमी 30 मिमी तक	माइक्रोमीटर
		± 0.5% 30 मिमी से ऊपर	± 1.0% 30 मिमी से ऊपर
चौड़ाई (आयत)	10-250 मिमी	± 0.20 मिमी 50 मिमी तक	± 0.30 मिमी 50 मिमी तक	कैलिपर
		± 0.4% 50 मिमी से ऊपर	± 0.8% 50 मिमी से ऊपर
लंबाई	2000-6000 मिमी	± 3 मिमी	± 6 मिमी	नापने का फ़ीता
सीधा	N/A	0.5 मिमी/एम	1.0 मिमी/मी	सीधे बढ़त
ट्विस्ट (आयताकार)	N/A	2 डिग्री अधिकतम प्रति मीटर	4 डिग्री अधिकतम प्रति मीटर	चांदा
सतह खुरदरापन	N/A	3.2 माइक्रोन आरए अधिकतम	6.3 माइक्रोन आरए अधिकतम	प्रोफाइलमापी

मानक उपलब्ध प्रपत्र:

राउंड बार: डायमीटर 10-300 मिमी

हेक्सागोनल बार: फ्लैट्स के पार 10-100 मिमी

स्क्वायर बार: साइड डाइमेंशन 10-150 मिमी

आयताकार बार: 250 मिमी तक की चौड़ाई, 10 मिमी से मोटाई

कट-से-लंबाई सेवा उपलब्ध है

5. स्वभाव पदनाम और गर्मी उपचार विकल्प

टेम्पर कोड	प्रक्रिया विवरण	इष्टतम अनुप्रयोग	प्रमुख विशेषताएँ
T351	समाधान गर्मी का इलाज किया, स्ट्रेचिंग से राहत मिली (1-3%), स्वाभाविक रूप से वृद्ध	एयरोस्पेस संरचनात्मक घटक, मशीनीकृत भाग	उत्कृष्ट मशीनबिलिटी, अच्छी ताकत-टफनेस बैलेंस
T4/T451	समाधान गर्मी का इलाज, स्वाभाविक रूप से वृद्ध	अधिकतम फॉर्मेबिलिटी की आवश्यकता वाले भाग	सबसे अच्छी फॉर्मेबिलिटी, मध्यम शक्ति
T6/T651	समाधान गर्मी का इलाज, कृत्रिम रूप से वृद्ध	अधिकतम शक्ति अनुप्रयोग	उच्चतम शक्ति, कम लचीलापन
T861	समाधान गर्मी का इलाज, ठंडा काम, कृत्रिम रूप से वृद्ध	अत्यधिक तनावग्रस्त घटक	अच्छे SCC प्रतिरोध के साथ उच्च शक्ति
T3	समाधान गर्मी का इलाज, ठंडा काम, स्वाभाविक रूप से वृद्ध	सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोग	गुणों का अच्छा संतुलन

स्वभाव चयन मार्गदर्शन:

T351: बार स्टॉक से मशीनी भागों के लिए इष्टतम

T6: जब अधिकतम शक्ति की आवश्यकता होती है

T4: जब पोस्ट-फॉर्मिंग ऑपरेशन की आवश्यकता होती है

T 861: संक्षारक वातावरण में उच्च तनाव के संपर्क में आने वाले घटकों के लिए

6. मशीनिंग और फैब्रिकेशन विशेषताओं

संचालन	उपकरण सामग्री	अनुशंसित पैरामीटर	सूचना
मोड़	कार्बाइड, पीसीडी	Vc =300-600 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev	उत्कृष्ट चिप ब्रेकिंग
ड्रिलिंग	एचएसएस-सीओ, कार्बाइड	Vc =70-120 m/min, f =0.2-0.4 mm/rev	अच्छी छेद की गुणवत्ता
पिसाई	कार्बाइड, पीसीडी	Vc =300-700 m/min, fz =0.1-0.3 mm	चढ़ाई मिलिंग पसंदीदा
दोहन	HSS-E, टिन कोटेड	Vc =15-25 m/min	उत्कृष्ट धागा गुणवत्ता
पुनर्मिलन	कार्बाइड, पीसीडी	Vc =40-80 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev	H7 सहिष्णुता प्राप्त करने योग्य
गहरी ड्रिलिंग	कार्बाइड, एचएसएस-सीओ	Vc =60-90 m/min, pecking Cycle	उत्कृष्ट चिप निकासी

निर्माण मार्गदर्शन:

Machinability रेटिंग: 70% (1100 एल्यूमीनियम=100%)

भूतल खत्म: उत्कृष्ट (ra 0.8-3.2 μm प्राप्त करने योग्य)

चिप गठन: मध्यम से छोटे चिप्स

शीतलक: पानी में घुलनशील इमल्शन पसंदीदा (8-10% एकाग्रता)

टूल वियर: उचित मापदंडों के साथ मध्यम

बूर गठन: तेज टूलिंग के साथ न्यूनतम

कोल्ड वर्किंग: T4 कंडीशन में अच्छी फॉर्मैबिलिटी

हॉट वर्किंग: 350-450 डिग्री अनुशंसित तापमान रेंज

वेल्डेबिलिटी: लिमिटेड (प्री-वेल्डिंग क्लीनिंग क्रिटिकल)

7. जंग प्रतिरोध और सुरक्षा प्रणाली

पर्यावरण प्रकार	प्रतिरोध रेटिंग	संरक्षण पद्धति	अपेक्षित प्रदर्शन
औद्योगिक वातावरण	मध्यम	एनोडाइजिंग + पेंट	5-10 वर्ष में रखरखाव के साथ
समुद्री वातावरण	गरीब	एनोडाइजिंग + क्रोमेट + पेंट	3-5 वर्ष में रखरखाव के साथ
उच्च आर्द्रता	गोरा	एनोडाइजिंग टाइप II	अतिरिक्त सुरक्षा के बिना 2-3 वर्ष
तनाव का क्षरण	T351 में गरीब, t 861 में बेहतर	शॉट पीनिंग + सुरक्षा	विशिष्ट अनुप्रयोग
छूटना	अच्छा करने के लिए निष्पक्ष	उचित गर्मी उपचार	T7X टेम्पर्स महत्वपूर्ण ऐप्स के लिए पसंद करते हैं

सतह सुरक्षा विकल्प:

एनोडाइजिंग:

टाइप II (सल्फ्यूरिक): 10-25 माइक्रोन मोटाई

टाइप III (हार्ड): 25-75 μM मोटाई

क्रोमिक: 2-7 μM (एयरोस्पेस एप्लिकेशन)

रूपांतरण कोटिंग्स:

क्रोमेट प्रति मिल-डीटीएल -5541 कक्षा 1 ए

गैर-क्रोमियम विकल्प उपलब्ध हैं

पेंटिंग सिस्टम:

एपॉक्सी प्राइमर + पॉलीयुरेथेन टॉपकोट

उपलब्ध एयरोस्पेस-योग्य प्रणालियाँ

यांत्रिक सुरक्षा:

बढ़ी हुई थकान और एससीसी प्रतिरोध के लिए शॉट पीनिंग

बेहतर सतह खत्म के लिए जलन

8. इंजीनियरिंग डिजाइन के लिए भौतिक गुण

संपत्ति	कीमत	डिज़ाइन विवेचन
घनत्व	2.78 ग्राम/सेमी।	घटकों के लिए वजन गणना
पिघलने की सीमा	502-638 डिग्री	गर्मी उपचार सीमाएँ
ऊष्मीय चालकता	120-150 W/m·K	थर्मल प्रबंधन डिजाइन
इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी	30-40% IACS	विद्युत अनुप्रयोग डिजाइन
विशिष्ट ऊष्मा	875 जे/किग्रा · के	थर्मल मास गणना
थर्मल विस्तार	23.2 ×10⁻⁶/K	थर्मल तनाव विश्लेषण
यंग का मापांक	73.1 जीपीए	विक्षेपण और कठोरता गणना
पिज़ोन अनुपात	0.33	संरचनात्मक विश्लेषण पारसिगर
मशीनीकरण रेटिंग	70% (1100=100%)	विनिर्माण योजना

डिजाइन विचार:

ऑपरेटिंग तापमान रेंज: -80 डिग्री से +120 डिग्री

संपत्ति प्रतिधारण: 100 डिग्री से नीचे उत्कृष्ट

विद्युत चालकता: 30% IACS (T3), 40% IACS (T6)

तनाव छूट: 100 डिग्री से कम न्यूनतम

चुंबकीय गुण: गैर-चुंबकीय

भिगोना क्षमता: कम (एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की विशिष्ट)

9. गुणवत्ता आश्वासन और परीक्षण

मानक परीक्षण प्रक्रियाएँ:

रासायनिक संरचना:

ऑप्टिकल उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी

सभी प्रमुख तत्वों और अशुद्धियों का सत्यापन

यांत्रिक परीक्षण:

तन्य परीक्षण (अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ)

कठोरता परीक्षण (ब्रिनेल या रॉकवेल)

स्वभाव सत्यापन के लिए विद्युत चालकता

आयामी निरीक्षण:

कई स्थानों पर व्यास/आयाम

सीधा सत्यापन

सतह खत्म माप

दृश्य निरीक्षण:

सतह दोष मूल्यांकन

गुणवत्ता सत्यापन समाप्त करें

विशेष परीक्षण (जब आवश्यक हो):

AMS-STD -2154 प्रति अल्ट्रासोनिक निरीक्षण

मर्मज्ञ निरीक्षण

अनाज प्रवाह मूल्यांकन

माइक्रोस्ट्रक्चरल परीक्षा

मानक प्रमाणपत्र:

मिल टेस्ट रिपोर्ट (en 10204 3.1)

रासायनिक विश्लेषण प्रमाणीकरण

यांत्रिक गुण प्रमाणीकरण

गर्मी उपचार प्रमाणीकरण

आयामी निरीक्षण रिपोर्ट

10. एप्लिकेशन और डिज़ाइन विचार

प्राथमिक अनुप्रयोग:

विमान लैंडिंग गियर घटक

एयरोस्पेस फिटिंग और कनेक्टर

उच्च शक्ति संरचनात्मक तत्व

महत्वपूर्ण मोटर वाहन घटक

रक्षा उद्योग अनुप्रयोग

परिशुद्धता मशीन भाग

मोल्ड टूलिंग घटक

उच्च-प्रदर्शन बोल्ट और फास्टनरों

पनडुब्बी तंत्र घटक

छड़ और ड्राइव शाफ्ट को जोड़ना

डिजाइन लाभ:

उत्कृष्ट शक्ति-से-भार अनुपात

जटिल भागों के लिए बेहतर मशीनबिलिटी

अच्छा थकान प्रदर्शन

T351 स्थिति में उच्च फ्रैक्चर क्रूरता

मशीनिंग के बाद आयामी स्थिरता

महत्वपूर्ण लोड-असर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त

उपयुक्त सतह उपचार के साथ अच्छा पहनने का प्रतिरोध

एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में सिद्ध इतिहास

पूर्वानुमान और सुसंगत गुण

विभिन्न आकारों और रूपों में व्यापक रूप से उपलब्ध है

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