ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) Aluminiumgusslegierung: korrosionsbeständige, schweißbare Legierung, verstärkt mit Zink-Magnesium-Verbundstoff

Katalog der Artikel

• Tabelle der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ZL115 (basierend auf GB/T 1173 typischen Anforderungen)
• ZL115 Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Metalltyp Guss, typische Werte)
• ZL115 in der Gießereiindustrie
• ZL115 Aluminiumlegierung Häufig gestellte Fragen
• 📊 Erweiterte Spalte: Vergleichende Analyse von ZL115 und verwandten Legierungen

Als nationale chinesische Norm (GB/T 1173) in derKorrosionsbeständige Gusslegierungen aus Aluminium-Silizium, Zink-Magnesium-SystemDie charakteristischen Vertreter derZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) mit Hilfe vonGute Korrosionsbeständigkeit, mittlere mechanische Festigkeit und ausgezeichnete Schweißbarkeitbekannt ist. Die Legierung wird hergestellt vonSilizium (Si) garantiert die Gießleistung, verstärkt durch eine Kombination aus Zink (Zn) und Magnesium (Mg).Es ist besonders geeignet für die Herstellung vonKomplexe Gussteile, die Seewasser-Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und mittlere Belastungen erfordernEs hat einen einzigartigen Anwendungswert im Bereich der Schiffe, der chemischen Industrie, der Nahrungsmittelmaschinen usw.

Die nationale Güteklasse für ZL115 ist ZAlSi5Zn1Mg.

• Nationale StandardnoteGemäß GB/T 1173 ist seine QualitätZAlSi5Zn1Mg. Der Name spiegelt direkt sein Kernlegierungssystem wider: Silizium (Si), Zink (Zn) und Magnesium (Mg).
• Branche/Unternehmenscode::ZL115 Es ist eine weit verbreitete Bezeichnung für dieses Material in Zeichnungen, Handbüchern und Unternehmensnormen der Gießereiindustrie.
• Wesentliche Merkmale::Niedriger bis mittlerer Siliziumgehalt (4,5-5,51 TP3T) Sicherstellen, dass das Gießen grundsätzlich flüssig ist;Zink (1,2-1,81 TP3T) komplexiert mit Magnesium (0,4-0,61 TP3T)Bietet verbesserte Effekte;kupferfreiDas Ergebnis ist, dass es eineAusgezeichnete Korrosionsbeständigkeitund gleichzeitigGute SchweißbarkeitEs ist eine der wenigen Aluminiumgusslegierungen, die “korrosionsbeständig und schweißbar” ist.

Tabelle der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ZL115 (basierend auf GB/T 1173 typischen Anforderungen)

Element einer Menge	Inhaltsbereich (wt%)	funktionale Rolle
Silizium (Si)	4.5-5.5	Wichtigste Legierungselemente. Bietet eine grundlegende Gießflüssigkeit mit teilweiser Mischkristallverfestigung.
Zink (Zn)	1.2-1.8	Eines der wichtigsten VerbesserungselementeMischkristallverfestigung Die Mischkristallverfestigung hat eine erhebliche Wirkung und verbessert gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit.
Magnesium (Mg)	0.4-0.6	Wichtige Erweiterungselemente. Bildung von Mg₂Si mit Silizium und synergistische Verstärkungswirkung mit Zink.
Kupfer (Cu)	≤ 0.1	Streng kontrollierte Verunreinigungen. Erhält eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.
Eisen (Fe)	≤ 0.6	Verunreinigende Elemente. Müssen kontrolliert werden, werden aber mäßig toleriert.
Mangan (Mn)	≤ 0.5	Kann hinzugefügt werden, um die schädlichen Auswirkungen von Eisen zu neutralisieren.
Titan (Ti)	0,1-0,2 (kann hinzugefügt werden)	Getreideraffinerie.
Aluminium (Al)	Toleranz (d. h. zulässiger Fehler)	Material des Substrats.

ZL115 Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Metalltyp Guss, typische Werte)

Leistungsindikatoren	Besetzung (F)	T5-Alterungszustand	T6 Mischkristall + Alterungszustand	Positionierung und Interpretation der Leistung
Dichte	2,68-2,70 g/cm³	--	--	--
Zugfestigkeit (Rm)	160-190 MPa	200-240 MPa	250-290 MPa	T6 Zustandsfestigkeit mittel bis hocherfüllt die allgemeinen Anforderungen an Strukturbauteile.
Streckgrenze (Rp0,2)	90-110 MPa	140-170 MPa	180-210 MPa	Die Streckgrenze wird nach der Wärmebehandlung erhöht und die Tragfähigkeit wird verbessert.
Dehnung (A)	3.0-5.0%	2.0-4.0%	2.0-4.0%	Gute PlastizitätEs ist den meisten kupferhaltigen Legierungen überlegen.
Brinell-Härte (HB)	60-70	70-80	80-95	Mäßige Härte und gute Verarbeitbarkeit.
Korrosionsbeständigkeit	talentiert	talentiert	talentiert	Zentrale StärkenEs ist kupferfrei und resistent gegen Korrosion durch Seewasser und chemische Medien.
Schweißbarkeit	günstig	günstig	günstig	Zentrale Stärkenkann für Reparaturen und Verbindungen tig-geschweißt werden.
Mobilität beim Gießen	mäßig	--	--	Geringerer Siliziumgehalt und geringere Fließfähigkeit als bei Legierungen mit hohem Siliziumgehalt.
Hohe Temperaturbeständigkeit	üblich	üblich	üblich	Nicht hitzebeständige Legierung, nicht geeignet für langfristige Arbeiten bei hohen Temperaturen.

Wege zur Leistungsverbesserung und technische Merkmale
Die Leistung des ZL115 beruht auf seinem “Zink-Magnesium-Verbundwerkstoff verstärkt und korrosionsbeständig für dieses Produkt”Designkonzept:

1. Die einzigartige Rolle von ZinkZink hat eine hohe Feststofflöslichkeit in Aluminium und kann fürBemerkenswerte Verstärkungswirkung des Mischkristallsohne die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer zu beeinträchtigen. Der Zusatz von Zink verbessert auch die Eigenschaften der Legierungnatürliche Begrenzungsmöglichkeit.
2. Ergänzende Anreicherung mit MagnesiumMagnesium und Silizium bilden Mg₂Si-Ausscheidungsphasen, die durch Wärmebehandlung weiter verstärkt werden. Zinkverbundwerkstoffe mit Magnesium bilden verstärkende Phasen wie T(Al₂Mg₃Zn₃), die die Reaktion auf die Wärmebehandlung verstärken.
3. Kupferfreies DesignStrenge Grenzwerte für den Kupfergehalt stellen sicher, dass die Legierungen in maritimen und chemischen UmgebungenAusgezeichnete KorrosionsbeständigkeitDies ist das Hauptmerkmal, das es von kupferhaltigen Legierungen wie ZL105 und ZL107 unterscheidet.
4. Gute SchweißbarkeitAufgrund der Abwesenheit von Kupfer und der ordnungsgemäßen Kontrolle von Verunreinigungen sind die ZL115Geringe Neigung zur Heißrissbildung beim SchweißenEs kann für Reparaturen und strukturelle Verbindungen durch WIG-Schweißen verwendet werden, was die Herstellung und Reparatur komplexer Gussteile erleichtert.

Entsprechende internationale Noten
Das Zink-Magnesium-Verstärkungssystem von ZL115 ist international etwas einzigartig, aber es gibt ähnliche Sorten:

• Chinesischer nationaler Standard::ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
• Amerikanische Norm:: In Verbindung mit dem 713.0 (Al-Zn6CuMg)-System ist anders, aber die 712.0 (Al-Zn6Mg) hat eine gewisse Ähnlichkeit; einige Quellen erwähnen, dass 771.0 (Al-Zn7Mg)-Systeme sind ähnlich. Das nächstliegende ist das Zinkhaltige Aluminium-Gusslegierungen Klasse, aber es gibt keine direkte Entsprechung.
• EU-Norm::EN AC-41000 (Al-Si5Mg) zinkfrei;DE AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg) Übermäßiger Zinkgehalt. Kein direktes Gegenstück.
• Japanischer StandardKeine direkte Korrespondenz.
• internationale Norm::AlSi5Zn1Mg Ähnliche Sorten sind in ISO 3522 erhältlich.

ZL115 in der Gießereiindustrie

auf der Grundlage seinerGute Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und mittlere Festigkeitwird der ZL115 hauptsächlich in den folgenden Bereichen eingesetzt:

1. Schiffs- und Meerestechnik (Kernanwendungen)
   • Marine-ZubehörDeckventile, Pumpengehäuse, Rohrverbindungen, Lüftungsgitter.
   • Meeresplattformen: Instrumentenhalter, Geländerverbinder, korrosionsbeständige Gehäuse.
   • FischereimaschinenFischernetzaufwickler, Komponenten für Meerwasserpumpen.
2. Chemie- und Nahrungsmittelmaschinen
   • Chemische Pumpen und VentilePumpengehäuse, Ventilgehäuse, Rohrverschraubungen für die Förderung von korrosiven Medien.
   • NahrungsmittelmaschinenGehäuse von Lebensmittelverarbeitungsanlagen, Rohrverbindungen von Förderanlagen (keine Gefahr von Kupferkontamination).
   • Pharmazeutische AusrüstungKupferfreie, korrosionsbeständige Gerätegehäuse sind erforderlich.
3. Allgemeine mechanische und strukturelle Komponenten
   • Geschweißte Strukturteile: Gussteile, die mit Aluminiumprofilen oder -platten verschweißt werden sollen.
   • Komplexe GehäuseInstrumentengehäuse und Gehäuse für elektrische Geräte, bei denen Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist.
   • MetroKabineninnenverkleidung, Armlehnenhalterungen.

ZL115 Aluminiumlegierung Häufig gestellte Fragen

Q1: Was ist der größte Vorteil von ZL115?

• Zwei zentrale Stärken:: Einer istAusgezeichnete Korrosionsbeständigkeit(kupferfrei), besonders korrosionsbeständig gegenüber Meerwasser und chemischen Medien; zweitens ist dieGute SchweißbarkeitEs kann durch Argon-Lichtbogenschweißen verbunden und geflickt werden. Diese beiden Eigenschaften machen es in der Schifffahrt, in der Chemie und in anderen Bereichen besonders wertvoll.

F2: Wie hoch ist die Festigkeit von ZL115? Wie ist es im Vergleich zu ZL104?

• Die Zugfestigkeit von ZL115-T6 beträgt etwa 250-290 MPa.Etwas niedriger als ZL104-T6 (240-270 MPa, aber typische Werte für ZL104-T6 sind tatsächlich niedriger, die obere Festigkeitsgrenze von ZL104 liegt bei etwa 270, die obere Grenze von ZL115 bei etwa 290, daher ist ZL115 etwas höher oder vergleichbar). Allerdings hat ZL104 eine bessere Gießbarkeit und ZL115 eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit. Beide haben ihren eigenen Schwerpunkt, ZL115 ist besser geeignet für die hohe Korrosionsbeständigkeit Anforderungen der Gelegenheit.

F3: Warum hat ZL115 eine gute Korrosionsbeständigkeit?

• hauptsächlich weilKupfer (Cu) frei. Kupfer wird eine kathodische Phase in der Aluminiumlegierung bilden, was die elektrochemische Korrosion beschleunigt.ZL115 kontrolliert streng Kupfer ≤ 0,1%, während der Zusatz von Zink stattdessen hilft, eine stabilere Oberfläche Oxidfilm zu bilden, so dass es eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Meerwasser, feuchter Atmosphäre und anderen Umgebungen zeigt.

F4: Wie lauten die Anforderungen an den Schweißprozess für ZL115?

• Gute Schweißbarkeitkann durch konventionelles WIG-Schweißen (WIG/MIG) verbunden oder repariert werden. Empfehlung:
  • Verwenden Sie Schweißdrähte mit homogenen oder leicht höheren Eigenschaften als der Grundwerkstoff (z. B. zinkhaltige Aluminium-Silizium-Drähte).
  • Reinigen Sie den Schweißbereich vor dem Schweißen gründlich, um die Oxidschicht zu entfernen.
  • Bei dicken und großen Stücken ist ein entsprechendes Vorwärmen (100-150°C) möglich.
  • Spannungsabbau von wichtigen Bauteilen nach dem Schweißen.

Q5：Kann ZL115 zur Herstellung von Schiffsschrauben verwendet werden?

• UngeeignetPropeller erfordern extreme Festigkeit und Kavitationsbeständigkeit. Propeller erfordern eine sehr hohe Festigkeit und Kavitationsbeständigkeit und werden in der Regel aus Nickel-Aluminium-Bronze oder Edelstahl hergestellt. zl115 ist für diesen Zweck nicht stark genug und wird hauptsächlich für nicht oder nur mäßig tragende Komponenten in Schiffsanwendungen verwendet.

F6：Wie ist die Gießleistung von ZL115? Worauf muss ich bei der Konstruktion achten?

• mittlere Ebene. Der Siliziumgehalt beträgt nur 4,5-5,5%, und die Fließfähigkeit ist nicht so gut wie bei ZL104, ZL111 und anderen Legierungen mit hohem Siliziumgehalt. Bei der Konstruktion des Gießsystems ist Vorsicht geboten:
  • Vergrößern Sie den Anschnitt entsprechend und erhöhen Sie die Gießtemperatur.
  • Vermeiden Sie zu dünnwandige Strukturen (empfohlene Mindestwandstärke ≥ 3 mm).
  • Verbessern Sie das Design der Füllstoffschrumpfung, um Schrumpfung und Lockerung von Lunkern zu verhindern.

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📊 Erweiterte Spalte: Vergleichende Analyse von ZL115 und verwandten Legierungen

Vergleichsmaßstab	ZL115 (AlSi5Zn1Mg)	ZL101A (AlSi7MgA)	ZL104 (AlSi9Mg)	ZL105 (AlSi5Cu1Mg)
Silizium (Si)%	4.5-5.5	6.5-7.5	8.5-10.5	4.5-5.5
Kupfer (Cu)%	≤0,1 (ohne Kupfer)	≤0,1 (ohne Kupfer)	≤0,1 (ohne Kupfer)	1,0-1,5 (mit Kupfer)
Zink (Zn)%	1.2-1.8	≤0.1	≤0.2	≤0.3
Magnesium (Mg)%	0.4-0.6	0.25-0.45	0.17-0.35	0.4-0.6
Zugfestigkeit (T6)	250-290 MPa	290-330 MPa	240-270 MPa	280-320 MPa
Dehnung (T6)	2.0-4.0%	3.0-6.0%	1.5-3.0%	1.5-3.0%
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet (kein Kupfer)	Ausgezeichnet (kein Kupfer)	Ausgezeichnet (kein Kupfer)	Medium (mit Kupfer)
Schweißbarkeit	talentiert	günstig	günstig	mäßig
Mobilität beim Gießen	mäßig	günstig	talentiert	mäßig
Typische Kosten	mäßig	mittleres bis gehobenes Segment	低	mäßig

Kurzanleitung zur Auswahl:

• ZL115 auswählenWenn das Teil Folgendes erfordertSeewasserbeständig, schweißbar, mittlere FestigkeitWenn die Zeit reif ist, wird es in der Schifffahrt und in der chemischen Industrie bevorzugt eingesetzt.
• ZL101A auswählen: ErforderlichHöhere Festigkeit, gute Gesamtleistungund wenn auch Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist.
• ZL104 auswählen: Die SucheHerstellbarkeit und Wirtschaftlichkeit von GussteilenWenn die Anforderungen an die Festigkeit moderat sind.
• ZL105 auswählen: ErforderlichHohe Temperaturbeständigkeit oder höherAkzeptabel, wenn die Korrosionsbeständigkeit etwas schlechter ist.