ASTM B91-17 Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов - Стандарты и спецификации PDF

ASTM B91-17
Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов

Стандартный №
ASTM B91-17
Дата публикации
2017
Разместил
American Society for Testing and Materials (ASTM)
состояние
быть заменен
ASTM B91-17(2025)
Последняя версия
ASTM B91-17(2025)
 
сфера применения

Обзор стандарта ASTM B91-17 и его техническое развитие

ASTM B91-17, «Стандартные технические условия на поковки из магниевых сплавов», — ключевой технический стандарт, разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам. Первоначально опубликованный в 1932 году, стандарт 2017 года включает в себя существенные изменения в B91-12. Этот стандарт в первую очередь определяет технические требования к четырём распространённым поковкам из магниевых сплавов: AZ31B, AZ61A, AZ80A и ZK60A.

Требования к химическому составу и контролю качества

В таблице 1 стандарта подробно описаны пределы содержания каждого легирующего элемента. Диапазоны регулирования для ключевых легирующих элементов, таких как алюминий, цинк и марганец, напрямую влияют на конечные свойства поковки. В качестве примера можно привести сплав AZ80A, содержание алюминия в котором составляет 7,8–9,2%, а цинка – 0,20–0,8%. Такое соотношение обеспечивает материалу хорошую формуемость и окончательные механические свойства при ковке.

Марка сплаваСодержание алюминия (%)Содержание цинка (%)Содержание марганца (%)Особые требования
AZ31B2,5–3,50,6–1,40,20–1,0Кальций ≤0,04%
AZ61A5,8-7,20,40-1,50,15-0,5-

Испытание на растяжение проводится в соответствии со стандартом ASTM B557, а ориентация образца должна быть параллельна направлению течения металла поковки. Требования к контролю скорости испытания: скорость напряжения до достижения предела текучести не должна превышать 100 ksi/min, а скорость перемещения патрона после текучести не должна превышать 0,5 дюйма/дюйм базовой длины.

Связь между процессом ковки, микроструктурой и свойствами

Характеристики поковок из магниевых сплавов во многом зависят от параметров процесса ковки. Полностью кованые материалы (полностью обработанные) могут соответствовать показателям производительности, указанным в стандарте, в то время как производительность недостаточно кованых материалов будет соответственно снижена. Стандарт требует, чтобы первая партия производственных деталей была подвергнута металлографическому контролю для подтверждения того, что распределение линий тока соответствует требованиям.

Свойства ковки значительно различаются между сплавами: AZ31B предлагает наилучшие характеристики штамповки и может коваться как на молотах, так и на механических прессах; ZK60A предлагает превосходные свойства штамповки и наилучшее сочетание прочности и пластичности; и AZ80A подходит для горячепрессованных поковок относительно простых конструкций, требующих высочайших механических свойств.

Система контроля и сертификации качества

Стандарт устанавливает комплексную систему обеспечения качества, включая план отбора проб для химического анализа, частоту испытаний механических свойств и правила повторных испытаний. Необходимо отобрать как минимум один образец для химического анализа на каждые 2000 фунтов (905 кг) поковок и один образец для испытания на растяжение на каждые 1000 фунтов (455 кг) детали того же номера.

Если какой-либо образец не соответствует требованиям, для повторного испытания могут быть взяты два дополнительных образца. Если испытание снова не пройдено, вся партия может быть забракована. Если есть подозрение, что отказ вызван неправильной термической обработкой, допускается повторный отбор проб после повторной термической обработки, но допускается только одна повторная термическая обработка.

Требования к обработке поверхности и защите от коррозии

Стандарт предусматривает, что поковки должны быть хромированы (протравлены хромом) перед отправкой для повышения стойкости к потускнению поверхности и коррозии во время транспортировки и хранения. Обработанные поковки имеют цвет от темно-бронзового до ярко-желтого, варьирующийся в зависимости от сплава и отпуска. Если указано, хроматирование должно соответствовать требованиям Типа I и Типа VI стандарта AMS-M-3171.

Основные изменения в стандарте 2017 года

По сравнению с изданием 2012 года издание B91-17 включает следующие изменения: Устаревшая ссылка на Fed. Std. 184 (AMS STD 184A) удалена; В раздел 4.1.3 добавлена ссылка на Методику B296; в раздел 13.1 добавлена ссылка на Методику B666. Эти изменения отражают обновление и улучшение системы стандарта.

Рекомендации по внедрению инженерных приложений

При внедрении стандарта ASTM B91-17 производители должны сосредоточиться на следующих технических моментах: создать комплексную систему контроля сырья и строго контролировать химический состав плавки; оптимизировать параметры процесса ковки для обеспечения полного проникновения ковки; стандартизировать процессы термообработки для обеспечения стабильности механических свойств; усилить контроль качества процесса и внедрить статистический контроль процесса (SPC).

Для высокотехнологичных применений, таких как аэрокосмическая промышленность, рекомендуется добавить специальные требования к контролю, такие как ультразвуковой контроль или флуоресцентный капиллярный контроль. Критерии приемки будут определены путем переговоров между поставщиком и покупателем. Упаковка и маркировка должны осуществляться в соответствии со стандартами практики B660 и B666 для обеспечения прослеживаемости продукции.

Распространённые проблемы и решения при внедрении стандартов

В реальных условиях эксплуатации часто встречаются такие проблемы, как неравномерные механические свойства и ненадлежащее качество поверхности поковок. Рекомендуется принять следующие меры: усовершенствовать конструкцию штампов и улучшить их техническое обслуживание для повышения равномерности течения металла; строго контролировать начальную и конечную температуру ковки для предотвращения перегрева или пережога; оптимизировать процессы термообработки для предотвращения аномального роста зерна.

Для сплавов, содержащих цирконий, таких как ZK60A, особое внимание следует уделять гомогенизации циркония, чтобы предотвратить его сегрегацию и влияние на эксплуатационные характеристики. Концентрация и температура обрабатывающего раствора должны строго контролироваться во время хроматирования для обеспечения антикоррозионного эффекта.

ASTM B91-17 История

  • 2025 ASTM B91-17(2025) Стандартные технические условия для литых заготовок из магниевых сплавов
  • 2017 ASTM B91-17 Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов
  • 2012 ASTM B91-12 Стандартные спецификации для магниевых сплавов??? Поковки
  • 2007 ASTM B91-07 Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов
  • 1997 ASTM B91-97(2004) Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов
  • 1997 ASTM B91-97 Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов
Стандартные спецификации для поковок из магниевых сплавов

стандарты и спецификации

ASTM B91-17(2025) Стандартные технические условия для литых заготовок из магниевых сплавов


© 2025. Все права защищены.