Guía completa de la aleación de aluminio de fundición ZL116: sistema de composición, proceso de tratamiento térmico, grados internacionales y aplicaciones típicas.

Catálogo de artículos

• Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL116 (basada en los requisitos típicos de GB/T 1173)
• ZL116 Tabla de parámetros de propiedades físicas y mecánicas (tipo de metal fundido, valores típicos)
• Vías de mejora del rendimiento y características técnicas
• Grados internacionales correspondientes
• Aplicación de ZL116 en la industria de la fundición
• 📊 Columna ampliada: Análisis comparativo de ZL116 y aleaciones afines.

Como norma nacional china (GB/T 1173) en elAleaciones de aluminio, silicio, magnesio y berilio para fundiciónrepresentantes típicos de laZL116 (ZAlSi7MgBe) medianteExcelente fluidez de colada, muy buena estanqueidad al aire, buena resistencia al calor y elevadas propiedades mecánicas generales.es conocida. La aleación se fabricaEl silicio (Si) garantiza las propiedades de fundición, el magnesio (Mg) refuerza la precipitación y se añaden trazas de berilio (Be).Mejorar significativamente la resistencia a la oxidación de fusión, refinamiento de grano y mejorar el rendimiento a alta temperatura, después del tratamiento térmico T6 puede obtener un equilibrio de alta resistencia y buena plasticidad, es la fabricación dePiezas de fundición complejas de paredes finas, herméticas y termorresistentes para la industria aeroespacial, la instrumentación, la óptica y otros campos de gama alta.El material ideal para el

El grado nacional de ZL116 es ZAlSi7MgBe.

• Grado Estándar NacionalSegún GB/T 1173, su grado esZAlSi7MgBe. El nombre refleja directamente su sistema de aleación central: silicio (Si), magnesio (Mg) y berilio (Be).
• Industria/Código de empresa:ZL116 Es una denominación muy utilizada para este material en los planos, manuales y normas empresariales de la industria de la fundición.
• Características principalesEl contenido medio de silicio (6,5-7,5%) garantiza una buena colabilidad; el magnesio (0,35-0,55%) refuerza la precipitación;Adición de trazas de berilio (0,15-0,40%)Su característica más importante es su capacidad para mejorar significativamente la resistencia a la oxidación de la masa fundida, el refinamiento del grano, la mejora de la fluidez y la resistencia a altas temperaturas; al mismo tiempo, tiene una excelente estanqueidad a los gases.

Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL116 (basada en los requisitos típicos de GB/T 1173)

elemento de un conjunto	Gama de contenidos (wt%)	papel funcional
Silicio (Si)	6.5-7.5	Elemento de aleación primario. Proporciona una buena fluidez de colada, resistencia al agrietamiento en caliente y constituye la base de la fase de refuerzo Mg₂Si.
Magnesio (Mg)	0.35-0.55	Elemento de refuerzo clave. Forma Mg₂Si con Si, que se refuerza por precipitación mediante tratamiento térmico T6.
Berilio (Be)	0.15-0.40	Elementos destacados. Mejora significativamente la resistencia a la oxidación de la masa fundida, afina el tamaño del grano, mejora la fluidez y mejora el rendimiento a alta temperatura.
Hierro (Fe)	≤ 0.5	Elementos de impureza. Deben controlarse, pero se toleran moderadamente.
Cobre (Cu)	≤ 0.1	Impurezas. Estrictamente controladas para mantener la resistencia a la corrosión.
Manganeso (Mn)	≤ 0.1	Impurezas.
Zinc (Zn)	≤ 0.1	Impurezas.
Titanio (Ti)	0,1-0,2 (puede añadirse)	Refinador de grano.
Aluminio (Al)	tolerancia (es decir, error permitido)	Material del sustrato.

ZL116 Tabla de parámetros de propiedades físicas y mecánicas (tipo de metal fundido, valores típicos)

Indicadores de resultados	Reparto (F)	T6 solución sólida + estado de envejecimiento	Posicionamiento e interpretación del rendimiento
densidad	2,66-2,68 g/cm³	--	--
Resistencia a la tracción (Rm)	180-220 MPa	290-340 MPa	Excelente resistencia en estado T6Se ha alcanzado el nivel de aluminio fundido de alta resistencia.
Límite elástico (Rp0,2)	100-130 MPa	230-270 MPa	El límite elástico aumenta significativamente tras el tratamiento térmico y se incrementa la capacidad de carga.
Alargamiento (A)	3.0-6.0%	2.0-5.0%	Mantiene una buena plasticidadfuerte y equilibrado.
Dureza Brinell (HB)	60-70	85-105	Dureza moderada y buena trabajabilidad.
Movilidad de fundición	talento	--	La adición de berilio mejora aún más la fluidez y es adecuada para piezas complejas de paredes finas.
hermético	excelente	excelente	Puntos fuertesEl berilio afina la organización y mejora las densidades, apto para fundiciones a presión.
resistencia al calor	favorable	talento	Puntos fuertesEl berilio mejora la resistencia a altas temperaturas y la estabilidad de los tejidos.
resistencia a la corrosión	favorable	favorable	Sin cobre, buena resistencia a la corrosión.

Vías de mejora del rendimiento y características técnicas

El rendimiento superior de la ZL116 se debe a la “Refuerzo a base de silicio y magnesio + la magia de las trazas de berilio”：

1. Refuerzo a base de silicio y magnesio6,5-7,51 TP3T de silicio garantiza una buena colabilidad, el contenido de magnesio de 0,35-0,551 TP3T proporciona una base adecuada para el refuerzo por precipitación de Mg₂Si, y se obtiene una alta resistencia tras el tratamiento térmico T6.
2. Múltiples funciones de las trazas de berilio:
   • antioxidanteEl berilio forma una densa película de óxido en la superficie de la masa fundida, lo que reduce significativamente la combustión oxidativa y la desgasificación durante el proceso de fusión y mejora la pureza de la masa fundida.
   • Refinamiento del granoEl berilio puede refinar los granos α-Al y el silicio eutéctico, mejorar la homogeneidad organizativa y aumentar las propiedades mecánicas.
   • Mejorar la movilidadRefinamiento de la organización al tiempo que se reduce la tensión superficial, lo que se traduce en una mejor capacidad de llenado de la masa fundida, adecuada para piezas de fundición complejas de paredes finas.
   • Mayor resistencia al calorEl berilio forma compuestos estables a altas temperaturas que aumentan la resistencia a las altas temperaturas y a la fluencia de la aleación.
3. Tratamiento térmico de precisión T6:
   • tratamiento de soluciones sólidas535±5°C × 6-12 h, enfriamiento en agua (40-60°C).
   • límite de tiempo artificial160-180°C × 4-10 horas, refrigerado por aire.
   • La presencia de berilio da como resultado una organización tratada térmicamente más estable y una mejor consistencia de las propiedades.

Grados internacionales correspondientes

Las propiedades del berilio de ZL116 tienen contrapartidas internacionales específicas:

norma	grados	nota
China GB/T 1173	ZL116 (ZAlSi7MgBe)	-
ASTM, EE.UU.	A357.0	Aleación que contiene berilio Al-Si7Mg0,6 con una composición cercana a la del
UE ES	ES AC-42200 (AlSi7Mg0,6)	Sin berilio, pero las propiedades pueden ajustarse por proceso para aproximarse a
Francia NF	A-S7G	Algunas versiones que contienen berilio
ISO 3522	AlSi7MgBe	Las notas correspondientes están disponibles

Aplicación de ZL116 en la industria de la fundición

basado en suExcelente fluidez, alta estanqueidad al aire, buena resistencia al calor y amplias propiedades mecánicasZL116 se utiliza principalmente en los siguientes campos:

1. aeroespacial
   • Piezas complejas de paredes finas: Carcasas de instrumentos, cuerpos de válvulas hidráulicas, componentes del sistema de combustible, soportes de instrumentos ópticos.
   • componente portante: Cuerpos de válvulas de sistemas neumáticos, carcasas de acumuladores de presión, accesorios de tuberías.
2. instrumentos de precisión
   • Equipos de alta precisión: Carcasas de giroscopios, carcasas de sensores, componentes estructurales del sistema de navegación.
   • instrumento óptico: Soportes para telescopios, carcasas para cámaras, bases para equipos de medición.
3. industria del automóvil
   • sistema de refuerzoCarcasa del compresor del turbocompresor, conductos del intercooler.
   • Componentes del motorCuerpo de la válvula EGR, soporte del sensor, carcasa de la bomba de vacío.
4. Eléctrica y electrónica
   • Piezas del radiadorCarcasa del disipador térmico de LED de alta potencia, sustrato del módulo IGBT.
   • dispositivo de selladoCajas de empalme selladas, elementos de guía de ondas, blindajes de RF.
5. Material de defensa
   • Componentes de espoletas, carcasas de sistemas ópticos de puntería, componentes estructurales de sistemas de guiado.

Preguntas frecuentes sobre la aleación de aluminio ZL116

P1: ¿Cuál es la función del berilio en ZL116? ¿Se puede omitir?

• El berilio es un elemento multifuncional: ① reduce significativamente la oxidación de la masa fundida, mejora la pureza de la masa fundida; ② refina el grano, mejora la organización; ③ mejora la fluidez, propicia las piezas fundidas de paredes finas; ④ mejora el rendimiento a alta temperatura. También suelen utilizarse aleaciones sin berilio (como la ZL101A), pero en el caso de laExigentes requisitos de estanqueidad al aire, moldeo de paredes finas y resistencia al calorLa ZL116 es insustituible para todas las ocasiones.

P2: ¿Cuál es la diferencia entre ZL116 y ZL101A y ZL114A?

• ZL101AAleación básica de alta resistencia y tenacidad, rentable y ampliamente utilizada, pero no contiene berilio.
• ZL114A: Versión con alto contenido en magnesio para una mayor resistencia, excelente tenacidad, sin berilio, alto rendimiento gracias a la pureza y al tratamiento térmico.
• ZL116Aleaciones que contienen berilio.Mejor colabilidad, estanqueidad y resistencia al calorZL114A es adecuado para piezas de trabajo complejas de paredes finas, presurizadas y a media temperatura. La resistencia está entre ZL101A y ZL114A, pero el rendimiento especial es extraordinario.

P3: ¿Cuáles son los requisitos especiales del proceso de tratamiento térmico de ZL116?

• Básicamente similar a ZL101A, pero debido al contenido de berilio, la organización es más estable y la ventana de tratamiento térmico es ligeramente más amplia. Temperatura de la solución sólida 535 ± 5 ℃, la temperatura del agua de enfriamiento 40-60 ℃ es adecuada para evitar el sobreenfriamiento causado por la deformación. Temperatura de envejecimiento 160-180 ℃, puede ajustarse según los requisitos de rendimiento.

Q4：¿Cómo es el rendimiento de fundición de ZL116? Cuáles son las ventajas a la hora de diseñar piezas de paredes finas?

• Excelente rendimiento de fundiciónTiene buena fluidez, excelente hermeticidad, baja tendencia al agrietamiento térmico y es especialmente adecuado paraPiezas moldeadas complejas de pared fina con un espesor de pared de 1,5-4 mm. La adición de berilio mejora aún más la capacidad de relleno, permitiendo dar forma a estructuras finas difíciles de rellenar con otras aleaciones.

P5: ¿Cuál es el rendimiento de reparación por soldadura de ZL116?

• Buena. No contiene cobre y tiene poca tendencia a las grietas en caliente por soldadura. Se puede reparar mediante soldadura por arco de argón, utilizando alambre homogéneo o alambre del sistema Al-Si-Mg, y se requiere un tratamiento de alivio de tensiones después de la soldadura. En el caso de piezas fundidas importantes, debe realizarse una inspección por rayos X después de la soldadura de reparación.

P6: ¿Cuál es la resistencia a la corrosión del ZL116? ¿Necesita tratamiento superficial?

• Buena. Sin cobre, resistente a la corrosión atmosférica y de los medios en general. Puede anodizarse en entornos agresivos con una capa de película homogénea y densa, adecuada para elevados requisitos decorativos.

P7: ¿Cuánto cuesta la ZL116? ¿Merece la pena elegirlo?

• Debido al contenido en berilio, el coste del material es superior al de aleaciones ordinarias como la ZL101A. Sin embargo, cuando es necesarioAlta estanqueidad, paredes finas complejas, resistente al calorCuando se requiere un rendimiento especial, como la excelente moldeabilidad y fiabilidad, se puede reducir la tasa de desechos y el coste global suele ser mejor. Es adecuado para aplicaciones con requisitos estrictos de rendimiento y fiabilidad.

---

📊 Columna ampliada: Análisis comparativo de ZL116 y aleaciones afines.

dimensión de comparación	ZL116 (con Be)	ZL101A (sin Be)	ZL114A (alto contenido en Mg)	A357.0 (AFSL con Be)
Silicio (Si)%	6.5-7.5	6.5-7.5	6.5-7.5	6.5-7.5
Magnesio (Mg)%	0.35-0.55	0.25-0.45	0.45-0.75	0.45-0.70
Berilio(Be)%	0.15-0.40	no tener	no tener	0.04-0.07
Resistencia a la tracción (T6)	290-340 MPa	290-330 MPa	320-370 MPa	320-360 MPa
Límite elástico (T6)	230-270 MPa	220-260 MPa	260-300 MPa	250-290 MPa
Alargamiento (T6)	2.0-5.0%	3.0-6.0%	5.0-10.0%	3.0-8.0%
Movilidad de fundición	talento	favorable	favorable	Buena (con mejora del berilio)
hermético	excelente	favorable	favorable	talento
resistencia al calor	talento	favorable	favorable	talento
Costes habituales	alta	gama media-alta	gama alta	gama alta

Guía rápida de selección:

• Seleccione ZL116: Cuando la pieza requiereElevada estanqueidad, paredes finas complejas, resistencia térmica mediaCuando, por ejemplo, carcasas hidráulicas aeroespaciales, instrumentos de precisión.
• Seleccione ZL101A: Componentes estructurales convencionales de alto rendimiento en busca de la rentabilidad.
• Seleccione ZL114A: RequisitosMáxima resistencia y durezay cuando el lance es moderadamente difícil.
• Opción A357.0Nota: Es posible que los proyectos internacionales deban compararse directamente con las aleaciones que contienen berilio según las normas americanas.