Ein umfassender Leitfaden zur Aluminiumgusslegierung ZL110: Zusammensetzungssystem, Wärmebehandlungsverfahren, internationale Güten und typische Anwendungen.

Katalog der Artikel

• Tabelle der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ZL110 (basierend auf GB/T 1173 typischen Anforderungen)
• ZL110 Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Metalltyp Guss, typische Werte)
• ZL110 Leistungssteigerungspfad und technische Merkmale
• Entsprechende internationale Noten
• ZL110 in der Gießereiindustrie
• ZL110 Aluminiumlegierung Häufig gestellte Fragen
• 📊 Erweiterte Säule: Vergleichende Analyse von ZL110 mit ZL108 und ZL109

Als nationale chinesische Norm (GB/T 1173) in derHochwärmebeständige und verschleißfeste Kupfer-Aluminium-Silizium-Gusslegierungentypische Vertreter derZL110 (ZAlSi5Cu6Mg) mit Hilfe vonHöherer Kupfergehalt, ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit, gute Verschleißfestigkeit und niedrigere Kostenbekannt ist. Die Legierung wird hergestellt vonEin mittlerer Siliziumgehalt (4,0-6,0%) garantiert die grundlegende Gussleistung, ein hoher Kupfergehalt (5,0-8,0%) wird als Kernverstärkungselement verwendet.Nach einer T1- oder T5-Wärmebehandlung kann es hervorragende mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen.Gussstücke mit hohen Arbeitstemperaturen, mittleren Belastungen und Anforderungen an die VerschleißfestigkeitEs handelt sich um ein wirtschaftliches Material, das in Automobilen, Motorrädern, Maschinen für allgemeine Zwecke und anderen Bereichen weit verbreitet ist.

Der nationale Grad für ZL110 ist ZAlSi5Cu6Mg.

• Nationale StandardnoteGemäß GB/T 1173 ist seine QualitätZAlSi5Cu6Mg. Der Name spiegelt direkt sein Kernlegierungssystem wider: Silizium (Si), Kupfer (Cu) und Magnesium (Mg).
• Branche/Unternehmenscode::ZL110 Es ist eine weit verbreitete Bezeichnung für dieses Material in Zeichnungen, Handbüchern und Unternehmensnormen der Gießereiindustrie.
• Wesentliche Merkmale::Mittlerer Siliziumgehalt (4,0-6,01 TP3T) Die grundlegende Flüssigkeit des Gießens ist gewährleistet;Sehr hoher Kupfergehalt (5,0-8,0%) Hervorragende Hochtemperaturfestigkeit und Verschleißfestigkeit;Magnesium-ZusatzBietet eine zusätzliche Verstärkungswirkung. Im Vergleich zu ZL108 und ZL109 sind die Kosten niedriger, aber die Hochtemperaturleistung ist etwas geringer, und es eignet sich für hitzebeständige und verschleißfeste Teile, die keine besonderen Anforderungen stellen.

Tabelle der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ZL110 (basierend auf GB/T 1173 typischen Anforderungen)

Element einer Menge	Inhaltsbereich (wt%)	funktionale Rolle
Silizium (Si)	4.0-6.0	Wichtigste Legierungselemente. Bietet eine grundlegende Gießflüssigkeit mit teilweiser Mischkristallverfestigung.
Kupfer (Cu)	5.0-8.0	Kernstärkende Elemente.. Bildung einer großen Anzahl von Al₂Cu-verstärkten Phasen, die die Festigkeit und Härte bei Raum- und Hochtemperatur deutlich erhöhen.
Magnesium (Mg)	0.2-0.5	Ergänzende stärkende Elemente. Bildet Mg₂Si mit Silizium, das in Synergie mit Al₂Cu die Festigkeit weiter erhöht.
Eisen (Fe)	≤ 0.8	Verunreinigende Elemente. Müssen kontrolliert werden, aber die Toleranz ist hoch.
Mangan (Mn)	≤ 0.5	Kann hinzugefügt werden, um die schädlichen Auswirkungen von Eisen zu neutralisieren.
Zink (Zn)	≤ 0.3	Verunreinigungen.
Titan (Ti)	≤ 0.2	Getreideraffinerie.
Aluminium (Al)	Toleranz (d. h. zulässiger Fehler)	Material des Substrats.

ZL110 Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Metalltyp Guss, typische Werte)

Leistungsindikatoren	Besetzung (F)	T1 natürliche Begrenzung	Manuelle Alterung T5	Positionierung und Interpretation der Leistung
Dichte	2,75-2,80 g/cm³	--	--	Höhere Dichte aufgrund des hohen Kupfergehalts.
Zugfestigkeit bei Raumtemperatur (Rm)	160-200 MPa	200-240 MPa	240-280 MPa	Gute Festigkeit nach T5auf eine mittlere bis hohe Intensitätsstufe.
Hochtemperatur-Zugfestigkeit (250°C)	üblich	günstig	Ausgezeichnet (≥120 MPa)	Zentrale StärkenDer hohe Kupfergehalt gewährleistet eine gute Hochtemperaturleistung.
Streckgrenze (Rp0,2)	90-120 MPa	140-170 MPa	180-220 MPa	Die Streckgrenze ist nach der Wärmebehandlung deutlich erhöht.
Dehnung (A)	1.5-2.5%	1.0-2.0%	≤1,0%	Geringere Plastizitäteine inhärente Eigenschaft von Hochkupferlegierungen.
Brinell-Härte (HB)	70-80	85-95	100-115	hohe SteifigkeitAusgezeichnete Abriebfestigkeit.
Wärmeleitfähigkeit	Ca. 120-130 W/(m-K)	--	--	Medium.
Koeffizient der linearen Ausdehnung	Ca. 21,0-22,0×10-⁶/°C	--	--	Höher, aufgrund des geringeren Siliziumgehalts.
Mobilität beim Gießen	mäßig	--	--	Geringerer Siliziumgehalt und geringere Fließfähigkeit als bei Legierungen mit hohem Siliziumgehalt.
Korrosionsbeständigkeit	mittelmäßig	mittelmäßig	mittelmäßig	Der hohe Kupfergehalt macht es weniger korrosionsbeständig und erfordert einen Oberflächenschutz.

ZL110 Leistungssteigerungspfad und technische Merkmale

Die Leistung des ZL110 beruht auf seinem “Hohe Kupferdominanz und Wirtschaftlichkeit”Technische Routen:

1. Hochwertiges Kupfer ist das HerzstückDer hohe Kupfergehalt von bis zu 5-8% ist ein Schlüsselfaktor für das Erreichen derHohe Härte und gute HochtemperaturfestigkeitDer Hauptgrund für die Das Vorhandensein einer großen Anzahl von Al₂Cu-Phasen führt zu einer hervorragenden Verschleißfestigkeit sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhöhten Temperaturen.
2. Wärmebehandlung optional::
   • T1 (natürliche Begrenzung)Gusszustand über einen längeren Zeitraum, kann teilweise innere Spannungen abbauen und eine geringe Festigkeitssteigerung bewirken, geeignet für kostensensible, weniger anspruchsvolle Anwendungen.
   • T5 (künstliche Alterung)Halten bei 150-180°C für mehrere Stunden, um die maximale Festigkeit und Härte zu erreichen, ist das übliche Verfahren.
   • In der Regel keine T6-VerarbeitungAufgrund des hohen Kupfergehalts besteht die Gefahr des Überkochens des Mischkristalls, und die Verformung beim Abschrecken ist schwer zu kontrollieren.
3. KostenvorteilIm Vergleich zu speziellen Kolbenlegierungen wie ZL108 und ZL109 enthält ZL110 kein teures Nickel (Ni) und hat eine höhere Toleranz gegenüber Verunreinigungen wie Eisen.Deutlich niedrigere MaterialkostenDies ist die bevorzugte Wahl für “wirtschaftliche hitzebeständige Verschleißteile”.

Entsprechende internationale Noten

ZL110 ist international in Legierungen mit ähnlichen Eigenschaften zu finden, allerdings meist in älteren Sorten oder für spezielle Anwendungen:

• Chinesischer nationaler Standard::ZAlSi5Cu6Mg (GB/T 1173)
• Amerikanische Norm:: In Verbindung mit dem 324.0 (Al-Si5Cu5) oder B295.0 (Al-Si4Cu6) weisen Ähnlichkeiten in der Zusammensetzung und den Eigenschaften auf.
• EU-Norm: Es gibt keine direkte Entsprechung, und ältere Nummern wie G-AlSi6Cu6 die in einigen nationalen Normen enthalten sind.
• Russischer Standard::AЛ5 或 AЛ6 Es gibt ähnliche Inhaltsstoffe.

ZL110 in der Gießereiindustrie

auf der Grundlage seinerGute Hochtemperaturfestigkeit, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und niedrige KostenZL110 wird hauptsächlich in kostensensiblen Anwendungen mit hohen Betriebstemperaturen und geringen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit eingesetzt:

1. Motorräder und Maschinen für allgemeine Zwecke (Hauptanwendungen)
   • MotorradmotorZylinderblock, Kolben (kleines Ende/kleiner Hubraum), Zylinderkopf.
   • Universal-Benzinmotor: Zylinderblöcke für Rasenmäher, kleine Generatoren, Wasserpumpenmotoren.
   • LuftkompressorKleine Kompressorblöcke und -köpfe.
2. Automobilteile und -komponenten
   • BremssystemTrommelbremse: Trommelbremsen (einige Modelle der unteren Preisklasse).
   • Zubehör für den MotorAuspuffhalterungen, Motorhalterungen.
   • Komponenten des GetriebesSchaltgabeln, Synchronisationszahnnaben (Verschleißfestigkeit erforderlich).
3. Industrielle Verschleißteile
   • Gleiter, Buchsen, Führungen, Lagerkäfige.
4. Haushaltsgeräte & Hardware
   • Bügeleisensohle, Halterung für Toaster-Heizung (um die Hitzebeständigkeit zu nutzen).

ZL110 Aluminiumlegierung Häufig gestellte Fragen

Q1: Was ist der Hauptunterschied zwischen ZL110 und ZL108, ZL109? Wie wählt man den Typ aus?

• vergleichende Analyse::
  • ZL110::Hoher Kupfergehalt (5-8%), mittel-niedriger Siliziumgehalt (4-6%), nickelfrei.Gute Hochtemperaturfestigkeit, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, niedrige KostenLibysch-Arabische DschamahirijaHoher Wärmeausdehnungskoeffizient, schlechte Korrosionsbeständigkeit, allgemeine Gießbarkeit. Geeignet für Maschinen mit geringer bis mittlerer Wärmelast, die kostenempfindlich sind.
  • ZL108::Perneutektisch, hoher Siliziumgehalt (11-13%), mittlerer Kupfergehalt (1-2%), magnesiumhaltig, nickelhaltig.Geringster Wärmeausdehnungskoeffizient, höchste Hochtemperaturfestigkeit, beste VerschleißfestigkeitEs eignet sich für Kolben von Dieselmotoren mit hoher Wärmebelastung.
  • ZL109::Eutektisches Silizium mit hohem Siliziumgehalt (11-13%), Kupfer mit mittlerem Gehalt (0,5-1,5%), magnesiumhaltig, nickelhaltig.Ausgewogene Allround-Leistung, gute GießbarkeitEs eignet sich für Kolben von mittleren und leichten Dieselmotoren und Benzinmotoren.
  • Auswahl::Streben nach extremer Leistung, hohe thermische BelastungWählen Sie ZL108;Eine umfassende Leistungsbilanz anstrebenWählen Sie ZL109;Für kostengünstige, geringe bis mittlere WärmelastenNehmen Sie ZL110.

F2: Ist ZL110 für die Herstellung von Kolben geeignet?

• Geeignet für Anwendungen im unteren bis mittleren LeistungsbereichZL110 wird häufig eingesetzt inMotorräder mit kleinem Hubraum, Benzinmotoren für allgemeine Zwecke, Landmaschinenvon Kolben und Zylinderblöcken. Ihr hoher Kupfergehalt gewährleistet eine grundlegende Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit zu niedrigen Kosten. Doch fürHohe Geschwindigkeit, hohe Leistungsdichte, hohe thermische BelastungFür moderne Motoren ist die ZL110 nicht mehr ausreichend und muss auf ZL109, ZL108 oder noch höhere Legierungen aufgerüstet werden.

F3: Wie ist die Gießleistung von ZL110? Worauf muss ich bei der Konstruktion achten?

• Untere Mitte. Der Siliziumgehalt beträgt nur 4-6%, und die Fließfähigkeit ist nicht so gut wie bei Legierungen mit hohem Siliziumgehalt wie ZL104 und ZL109. Gleichzeitig macht der hohe Kupfergehalt das Erstarrungsintervall breit, dieHöhere Neigung zu Heißrissen und Schrumpfung. Die Konstruktion von Gießsystemen und Speisern muss verstärkt werden, um die Schrumpfung zu kompensieren und Defekte in heißen Verbindungen zu vermeiden.

Q4: Wie ist die Korrosionsbeständigkeit von ZL110? Braucht es eine Oberflächenbehandlung?

• mittelmäßig. Der hohe Kupfergehalt führt zu einer geringen Korrosionsbeständigkeit in normalen atmosphärischen und feuchten Umgebungen. Für die Verwendung im Freien oder in Bereichen, in denen mit Feuchtigkeit zu rechnen ist.Ein wirksamer Oberflächenschutz ist notwendigDer anodische Oxidationseffekt ist nicht gut, z. B. beim Lackieren, Galvanisieren usw. Der anodische Oxidationseffekt ist nicht gut, die Filmschicht ist grau und ungleichmäßig.

F5: Wie hoch ist die Schweißreparaturleistung von ZL110?

• mittelmäßig. Der Kupfergehalt ist sehr hoch und die Tendenz zu schweißen heiße Risse ist sehr offensichtlich. Argon-Lichtbogenschweißen Reparaturschweißen, müssen seinVorwärmen bei hoher Temperatur (200-300°C)Der Schweißdraht sollte speziell sein, und das Schweißen sollte unmittelbar nach dem Schweißen durchgeführt werden.Stressabbaub) Für die tragenden Teile des Systems gilt Folgendes. Für wichtige tragende Teile sind dieNachschweißen ist nicht erlaubt.

F6: Ist die ZL110 in der modernen Industrie veraltet?

• Noch nicht vollständig abgeschafft, aber der Anwendungsbereich wird immer kleiner. Mit der Verschärfung der Emissionsvorschriften und der zunehmenden Verstärkung der Motoren werden die Anforderungen an die Materialeigenschaften immer strenger, und die Verwendung von ZL110 in den Kernkomponenten von Kraftmaschinen wird allmählich durch modernere Legierungen wie ZL109 und ZL108 ersetzt. Allerdings werden inLandwirtschaftliche Maschinen, einfache Allzweckmaschinen, unkritische Verschleißteileund anderen extrem kostensensiblen Bereichen ist der ZL110 nach wie vor für seineUnerreichte KostenvorteileUnd deinen Platz einnehmen.

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📊 Erweiterte Säule: Vergleichende Analyse von ZL110 mit ZL108 und ZL109

Vergleichsmaßstab	ZL110 (ZAlSi5Cu6Mg)	ZL109 (ZAlSi12CuMgNi)	ZL108 (ZAlSi12Cu2Mg1)
Legierung Typ	Niedriger Siliziumgehalt Hoher Kupfergehalt	Eutektisches Hochsilizium mit Nickel	Per-eutektischer Typ mit hohem Siliziumgehalt
Gehalt an Silizium (Si)	4.0-6.0%	11.0-13.0%	11.0-13.0%
Gehalt an Kupfer (Cu)	5.0-8.0%	0.5-1.5%	1.0-2.0%
Gehalt an Nickel (Ni)	nicht haben	0.8-1.3%	0.3-0.9%
Koeffizient der thermischen Ausdehnung	Höher (21-22)	Niedriger (19-20,5)	Minimum (18,5-20)
Hohe Temperaturbeständigkeit	günstig	talentiert	optimal
Festigkeit bei Raumtemperatur (T5)	240-280 MPa	240-280 MPa	240-270 MPa
Abriebfestigkeit	Gut (hoher Kupferanteil)	Ausgezeichnet (hoher Siliziumanteil)	Optimal (primärer Siliziumbeitrag)
Mobilität beim Gießen	mäßig	talentiert	günstig
Kostenpositionierung	Niedrig (Wirtschaft)	mäßig	Mäßig hoch
typische Anwendung	Motoren mit kleinem Hubraum, Landmaschinen	Kolben für leichte und mittlere Motoren	Kolben für Schwerlastmotoren

Kurzanleitung zur Auswahl:

• ZL110 auswählenKostenempfindlich, niedrige bis mittlere Wärmebelastung, keine Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit (z. B. landwirtschaftliche Maschinen, einfache Stromversorgungen für allgemeine Zwecke).
• Wählen Sie ZL109.Anforderungen: Ausgewogene Gesamtleistung und moderate thermische Belastung (z. B. Benzinmotoren für Personenkraftwagen, leichte Dieselmotoren).
• ZL108 auswählenAnforderungen an extreme Hitzebeständigkeit, niedrigsten Ausdehnungskoeffizienten, höchste Verschleißfestigkeit (z. B. aufgeladene Dieselmotoren, Schwerlastmotoren).