ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) aleación de aluminio de fundición: aleación soldable resistente a la corrosión reforzada con un compuesto de zinc y magnesio
Fecha de publicación:2026-03-11 Categoría:Blog Visitas:2209
Catálogo de artículos
- Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL115 (basada en los requisitos típicos de GB/T 1173)
- ZL115 Tabla de parámetros de propiedades físicas y mecánicas (tipo de metal fundido, valores típicos)
- ZL115 en la industria de la fundición
- Preguntas frecuentes sobre la aleación de aluminio ZL115
- 📊 Columna ampliada: Análisis comparativo de ZL115 y aleaciones afines.
Como norma nacional china (GB/T 1173) en elAleaciones de fundición resistentes a la corrosión del sistema aluminio-silicio, zinc-magnesioLos representantes característicos de laZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) medianteBuena resistencia a la corrosión, resistencia mecánica moderada y excelente soldabilidades conocida. La aleación se fabricaEl silicio (Si) garantiza el rendimiento de la fundición, reforzado por una combinación de zinc (Zn) y magnesio (Mg).Está especialmente indicado para la fabricación dePiezas de fundición complejas que requieren resistencia a la corrosión en agua de mar, soldabilidad y cargas mediasTiene un valor de aplicación único en el campo de los barcos, la industria química, la maquinaria alimentaria, etc.
El grado nacional del ZL115 es ZAlSi5Zn1Mg.
- Grado Estándar NacionalSegún GB/T 1173, su grado esZAlSi5Zn1Mg. El nombre refleja directamente su sistema de aleación central: silicio (Si), zinc (Zn) y magnesio (Mg).
- Industria/Código de empresa:ZL115 Es una denominación muy utilizada para este material en los planos, manuales y normas empresariales de la industria de la fundición.
- Características principales:Contenido de silicio de bajo a medio (4,5-5,51 TP3T) Garantizar la fluidez básica de la fundición;Zinc (1,2-1,81 TP3T) complejado con magnesio (0,4-0,61 TP3T)Proporciona efectos mejorados;sin cobreEl resultado es que tiene unExcelente resistencia a la corrosióny al mismo tiempoBuena soldabilidadEs una de las pocas aleaciones de aluminio fundido “resistente a la corrosión + soldable”.
Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL115 (basada en los requisitos típicos de GB/T 1173)
| elemento de un conjunto | Gama de contenidos (wt%) | papel funcional |
|---|---|---|
| Silicio (Si) | 4.5-5.5 | Principales elementos de aleación. Proporciona una fluidez de colada básica con un refuerzo parcial de la solución sólida. |
| Zinc (Zn) | 1.2-1.8 | Uno de los principales elementos de mejoraEl efecto de refuerzo de la solución sólida es significativo y mejora al mismo tiempo la resistencia a la corrosión. El efecto de refuerzo de la solución sólida es significativo y mejora al mismo tiempo la resistencia a la corrosión. |
| Magnesio (Mg) | 0.4-0.6 | Elementos clave de mejora. Formación de Mg₂Si con silicio y efecto sinérgico de refuerzo compuesto con zinc. |
| Cobre (Cu) | ≤ 0.1 | Impurezas estrictamente controladas. Mantiene una excelente resistencia a la corrosión. |
| Hierro (Fe) | ≤ 0.6 | Elementos de impureza. Deben controlarse, pero se toleran moderadamente. |
| Manganeso (Mn) | ≤ 0.5 | Puede añadirse para neutralizar los efectos nocivos del hierro. |
| Titanio (Ti) | 0,1-0,2 (puede añadirse) | Refinador de grano. |
| Aluminio (Al) | tolerancia (es decir, error permitido) | Material del sustrato. |
ZL115 Tabla de parámetros de propiedades físicas y mecánicas (tipo de metal fundido, valores típicos)
| Indicadores de resultados | Reparto (F) | T5 estado de envejecimiento | T6 solución sólida + estado de envejecimiento | Posicionamiento e interpretación del rendimiento |
|---|---|---|---|---|
| densidad | 2,68-2,70 g/cm³ | -- | -- | -- |
| Resistencia a la tracción (Rm) | 160-190 MPa | 200-240 MPa | 250-290 MPa | Resistencia del estado T6 media a altacumple los requisitos generales de los componentes estructurales. |
| Límite elástico (Rp0,2) | 90-110 MPa | 140-170 MPa | 180-210 MPa | El límite elástico aumenta tras el tratamiento térmico y se incrementa la capacidad de carga. |
| Alargamiento (A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 2.0-4.0% | Buena plasticidadEs superior a la mayoría de las aleaciones que contienen cobre. |
| Dureza Brinell (HB) | 60-70 | 70-80 | 80-95 | Dureza moderada y buena trabajabilidad. |
| resistencia a la corrosión | talento | talento | talento | Puntos fuertesNo contiene cobre y es resistente a la corrosión por el agua de mar y los medios químicos. |
| soldabilidad | favorable | favorable | favorable | Puntos fuertespuede soldarse en tig para reparaciones y uniones. |
| Movilidad de fundición | moderado | -- | -- | Menor contenido en silicio y menor fluidez que las aleaciones con alto contenido en silicio. |
| Resistencia a altas temperaturas | habitual | habitual | habitual | Aleación no resistente al calor, no apta para trabajos prolongados a altas temperaturas. |
Vías de mejora del rendimiento y características técnicas
El rendimiento del ZL115 se debe a su “Compuesto de zinc-magnesio reforzado y resistente a la corrosión para este producto”Concepto de diseño:
- El papel único del zincEl zinc tiene una alta solubilidad sólida en aluminio y puede proporcionarNotable efecto de refuerzo de la solución sólidasin mermar la resistencia a la corrosión como el cobre. La adición de zinc también mejora la resistencia a la corrosión de la aleación.capacidad de limitación natural.
- Enriquecimiento complementario con magnesioEl magnesio y el silicio forman fases precipitadas de Mg₂Si que se refuerzan aún más con el tratamiento térmico. El compuesto de zinc con magnesio forma fases de refuerzo como T(Al₂Mg₃Zn₃), que mejora la respuesta al tratamiento térmico.
- Diseño sin cobreEl contenido de cobre está estrictamente limitado, lo que garantiza que las aleaciones utilizadas en entornos marinos y químicos sean resistentes a la corrosión.Excelente resistencia a la corrosiónEsta es la característica principal que la distingue de las aleaciones que contienen cobre, como ZL105 y ZL107.
- Buena soldabilidadGracias a la ausencia de cobre y a un control adecuado de las impurezas, ZL115'sBaja tendencia al agrietamiento en caliente de la soldaduraPuede utilizarse para la reparación por soldadura tig y la unión estructural, lo que facilita la fabricación y reparación de piezas de fundición complejas.
Grados internacionales correspondientes
El sistema de refuerzo de zinc-magnesio de ZL115 es algo único a nivel internacional, pero pueden encontrarse calidades similares:
- Norma nacional china:ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
- American StandardEn colaboración con 713.0 (Al-Zn6CuMg) es diferente, pero el sistema 712.0 (Al-Zn6Mg) tiene cierta similitud; algunas fuentes mencionan que 771.0 (Al-Zn7Mg) son similares. El más parecido es el Aleaciones de aluminio que contienen cinc pero no existe una correspondencia directa.
- Norma de la UE:ES AC-41000 (Al-Si5Mg) Sin zinc;ES AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg) Contenido excesivo de zinc. Sin correspondencia directa.
- Estándar japonésNo hay correspondencia directa.
- norma internacional:AlSi5Zn1Mg Existen grados similares en la norma ISO 3522.
ZL115 en la industria de la fundición
basado en suBuena resistencia a la corrosión, soldabilidad y resistencia mediacaracterísticas, ZL115 se utiliza principalmente en los siguientes campos:
- Ingeniería naval y oceánica (Aplicaciones básicas)
- Accesorios marinosVálvulas de cubierta, carcasas de bombas, accesorios de tuberías, rejillas de ventilación.
- Plataformas marinas: Portainstrumentos, conectores de barandilla, cajas resistentes a la corrosión.
- Maquinaria pesquera: Carcasas de devanaderas de redes de pesca, componentes de bombas de agua de mar.
- Maquinaria química y alimentaria
- Bombas y válvulas químicasCuerpo de bomba, cuerpo de válvula, accesorios de tubería para el transporte de medios corrosivos.
- maquinaria alimentaria: Carcasas de equipos de procesamiento de alimentos, conexiones de tuberías transportadoras (sin riesgo de contaminación por cobre).
- Equipamiento farmacéutico: Se requieren carcasas de instrumentos sin cobre y resistentes a la corrosión.
- Componentes mecánicos y estructurales generales
- Piezas estructurales soldadasPiezas de fundición para soldar a perfiles o chapas de aluminio.
- Carcasas complejas: Carcasas de instrumentos y carcasas de equipos eléctricos donde se requiera resistencia a la corrosión.
- metroTapicería interior del habitáculo, soportes del reposabrazos.
Preguntas frecuentes sobre la aleación de aluminio ZL115
P1: ¿Cuál es la ventaja más destacada de ZL115?
- Dos puntos fuertes:: Uno esExcelente resistencia a la corrosión(sin cobre), especialmente resistente a la corrosión del agua de mar y de los medios químicos; En segundo lugar, elBuena soldabilidadPuede conectarse y parchearse mediante soldadura por arco de argón. Estas dos características le confieren un valor único en los sectores naval, químico y otros.
P2: ¿Cuál es el nivel de resistencia de ZL115? ¿Cómo se compara con ZL104?
- La resistencia a la tracción del ZL115-T6 es de unos 250-290 MPa.Ligeramente inferior a ZL104-T6 (240-270 MPa, pero los valores típicos de ZL104-T6 son en realidad inferiores, el límite superior de resistencia de ZL104 es de unos 270, el límite superior de ZL115 es de unos 290, por lo que ZL115 es ligeramente superior o comparable).. Sin embargo, ZL104 tiene mejor fluidez de colada y ZL115 tiene mejor resistencia a la corrosión y soldabilidad. Ambos tienen su propio enfoque, ZL115 es más adecuado para los requisitos de alta resistencia a la corrosión de la ocasión.
P3: ¿Por qué ZL115 tiene buena resistencia a la corrosión?
- principalmente porqueSin cobre (Cu). El cobre formará una fase catódica en la aleación de aluminio, acelerando la corrosión electroquímica.ZL115 controla estrictamente el cobre ≤ 0,1%, mientras que la adición de zinc en su lugar ayuda a formar una película de óxido superficial más estable, por lo que muestra una excelente resistencia a la corrosión en agua de mar, atmósfera húmeda y otros ambientes.
P4: ¿Cuáles son los requisitos del proceso de soldadura para ZL115?
- Buena soldabilidadpueden unirse o repararse mediante soldadura TIG convencional (TIG/MIG). Recomendación:
- Utilizar alambres de soldadura con propiedades homogéneas o ligeramente superiores a las del metal de base (por ejemplo, alambres de aluminio-silicio que contengan zinc).
- Limpiar a fondo la zona de soldadura antes de soldar para eliminar la película de óxido.
- Es posible un precalentamiento adecuado (100-150°C) para piezas gruesas y grandes.
- Alivio de tensiones en piezas estructurales importantes tras la soldadura.
P5：¿Se puede utilizar ZL115 para fabricar hélices marinas?
- inadecuadoLas hélices requieren una resistencia extrema y resistencia a la cavitación. Las hélices requieren una resistencia y una resistencia a la cavitación muy elevadas y suelen estar fabricadas en bronce de níquel-aluminio o acero inoxidable. El zl115 no es lo suficientemente resistente para este fin y se utiliza principalmente para componentes que no soportan carga o que soportan una carga moderada en aplicaciones marinas.
Q6：¿Cómo es el rendimiento de fundición de ZL115? Qué debo tener en cuenta a la hora de diseñar?
- nivel medio. El contenido de silicio es de sólo 4,5-5,5%, y la fluidez no es tan buena como ZL104, ZL111 y otras aleaciones con alto contenido de silicio. Es necesario prestar atención al diseñar el sistema de fundición:
- Aumentar adecuadamente el tamaño de la compuerta y aumentar la temperatura de vertido.
- Evita las estructuras de paredes excesivamente finas (grosor de pared mínimo recomendado ≥ 3 mm).
- Mejorar el diseño de la contracción del relleno para evitar la contracción y el aflojamiento de los orificios de contracción.
📊 Columna ampliada: Análisis comparativo de ZL115 y aleaciones afines.
| dimensión de comparación | ZL115 (AlSi5Zn1Mg) | ZL101A (AlSi7MgA) | ZL104 (AlSi9Mg) | ZL105 (AlSi5Cu1Mg) |
|---|---|---|---|---|
| Silicio (Si)% | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 8.5-10.5 | 4.5-5.5 |
| Cobre (Cu)% | ≤0,1 (sin cobre) | ≤0,1 (sin cobre) | ≤0,1 (sin cobre) | 1,0-1,5 (con cobre) |
| Zinc (Zn)% | 1.2-1.8 | ≤0.1 | ≤0.2 | ≤0.3 |
| Magnesio (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.17-0.35 | 0.4-0.6 |
| Resistencia a la tracción (T6) | 250-290 MPa | 290-330 MPa | 240-270 MPa | 280-320 MPa |
| Alargamiento (T6) | 2.0-4.0% | 3.0-6.0% | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| resistencia a la corrosión | Excelente (sin cobre) | Excelente (sin cobre) | Excelente (sin cobre) | Medio (con cobre) |
| soldabilidad | talento | favorable | favorable | moderado |
| Movilidad de fundición | moderado | favorable | talento | moderado |
| Costes habituales | moderado | gama media-alta | bajar (la cabeza) | moderado |
Guía rápida de selección:
- Seleccione ZL115: Cuando la pieza requiereResistente al agua de mar, soldable, resistencia mediaLlegado el momento, es una opción destacada en los sectores marino y químico.
- Seleccione ZL101A: ObligatorioMayor resistencia, buen rendimiento generaly cuando también se requiere resistencia a la corrosión.
- Seleccione ZL104La búsquedaFabricación y economía de la fundiciónCuando los requisitos de resistencia son moderados.
- Seleccione ZL105: ObligatorioResistencia a altas temperaturas o superiorAceptable cuando la resistencia a la corrosión es ligeramente inferior.
