Aleación de aluminio de fundición ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA): aleación multireforzada de gran pureza con alta resistencia, buena resistencia al calor y fiabilidad de grado aeroespacial.
Fecha de publicación:2026-03-13 Categoría:Blog Visitas:1811
Catálogo de artículos
- Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL118 (basada en los requisitos típicos de GB/T 1173)
- ZL118 Tabla de parámetros de propiedades físicas y mecánicas (tipo de metal fundido, valores típicos)
- ZL118 en la industria de la fundición
- Preguntas frecuentes sobre la aleación de aluminio ZL118
- 📊 Columna ampliada: Análisis comparativo de ZL118 y ZL105 y aleaciones relacionadas.
Como norma nacional china (GB/T 1173) en elAleaciones de fundición de aluminio-silicio-cobre-magnesio de alta resistenciaque representa una mejora de alta pureza.ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) medianteAlta resistencia a temperatura ambiente, excelente comportamiento a altas temperaturas, buena moldeabilidad y fiabilidad aeroespacial.y es bien conocida. La aleación es una ZL105versión de alta purezaMediante elLimitación estricta del contenido de elementos impuros (especialmente hierro)El ZL105 puede utilizarse en la fabricación de aleaciones de aluminio-cobre de alta resistencia tras el tratamiento térmico T6, conservando al mismo tiempo una mejor procesabilidad de fundición que las aleaciones de aluminio-cobre, gracias al mantenimiento de las buenas prestaciones de fundición del ZL105.Aviación, aeroespacial y equipos de alta gama en el campo de las piezas de fundición clave para soportar altas cargas, los requisitos de alta fiabilidad.El material ideal para el
El grado nacional de ZL118 es ZAlSi5Cu1MgA.
- Grado Estándar NacionalSegún GB/T 1173, su grado esZAlSi5Cu1MgAEl nombre refleja directamente el sistema de aleación del núcleo: silicio (Si), cobre (Cu) y magnesio (Mg). El nombre refleja directamente el sistema de aleación del núcleo: silicio (Si), cobre (Cu) y magnesio (Mg), con el sufijo “A” para la versión de alta pureza.
- Industria/Código de empresa:ZL118 Es una denominación muy utilizada para este material en planos, manuales y normas de empresa en el ámbito de la aviación, la industria aeroespacial y la fundición de alta gama.
- Características principales:Contenido de silicio de bajo a medio (4,5-5,51 TP3T) Garantizar la fluidez básica de la fundición;Compuesto de cobre (1,0-1,5%) con magnesio (0,4-0,6%)Proporcionar múltiples efectos de refuerzo;Control de impurezas extremadamente estricto (Hierro ≤ 0,15%) Es su principal ventaja, que mejora significativamente las propiedades mecánicas y la fiabilidad; tras el tratamiento térmico T6, puede obtener laEquilibrio entre alta resistencia y buena resistencia al calor.
Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL118 (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 | Elemento de aleación primario. Aporta fluidez básica a la fundición y refuerzo parcial de la solución sólida. |
| Cobre (Cu) | 1.0-1.5 | Elemento reforzador del núcleo. Forma fases reforzadas con Al₂Cu, que aumentan significativamente la resistencia a temperatura ambiente y alta temperatura. |
| Magnesio (Mg) | 0.4-0.6 | Elemento de refuerzo clave. Forma Mg₂Si con el silicio y sinergiza con el cobre para producir un efecto de refuerzo compuesto. |
| Hierro (Fe) | ≤ 0.15 | El punto más crítico de diferencia en impurezas. En comparación con el ZL105 (Fe≤0,5%), el contenido de hierro se reduce considerablemente, lo que reduce significativamente las fases frágiles y mejora las propiedades de plasticidad y fatiga. |
| Manganeso (Mn) | 0,3-0,5 (puede añadirse) | Neutraliza los efectos nocivos del hierro residual y mejora la resistencia al calor. |
| Titanio (Ti) | 0,1-0,2 (puede añadirse) | Refinador de grano. |
| Zinc (Zn) | ≤ 0.1 | Impurezas. Estrictamente controladas. |
| Aluminio (Al) | tolerancia (es decir, error permitido) | Material del sustrato. |
ZL118 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) | 180-220 MPa | 260-300 MPa | 320-360 MPa | Excelente resistencia en estado T6Ha alcanzado el máximo nivel del aluminio fundido de alta resistencia. |
| Límite elástico (Rp0,2) | 100-130 MPa | 200-230 MPa | 260-300 MPa | El límite elástico aumenta considerablemente tras el tratamiento térmico, y la capacidad de carga es elevada. |
| Alargamiento (A) | 2.0-4.0% | 2.0-3.0% | 3.0-5.0% | Puntos fuertesPlasticidad significativamente mayor en comparación con ZL105 (elongación 1,5-3,0%). |
| Dureza Brinell (HB) | 60-70 | 90-100 | 100-115 | Gran dureza y buena resistencia a la abrasión. |
| Resistencia a altas temperaturas (250°C) | favorable | talento | talento | El compuesto de cobre y magnesio le permite mantener un excelente rendimiento a altas temperaturas. |
| Movilidad de fundición | moderado | -- | -- | Menor contenido en silicio y menor fluidez que las aleaciones con alto contenido en silicio. |
| resistencia a la corrosión | moderado | moderado | moderado | El contenido de cobre las hace menos resistentes a la corrosión que las aleaciones sin cobre. |
| Estabilidad de los lotes | favorable | favorable | talento | El estricto control de las impurezas se traduce en una mayor uniformidad de las prestaciones. |
Vías de mejora del rendimiento y características técnicas
El rendimiento de la ZL118 proviene de su “Mejora multicomplejo + Mejora de alta depuración”Rutas técnicas:
- Refuerzo compuesto de cobre y magnesioLa proporción de cobre (1,0-1,5%) y magnesio (0,4-0,6%) se optimiza para obtener, tras el tratamiento térmico T6, unFases doblemente reforzadas de Al₂Cu y Mg₂Si.El efecto sinérgico se traduce en un aumento significativo de la resistencia y una distribución uniforme de las fases de refuerzo, al tiempo que se mantienen buenas propiedades a altas temperaturas.
- Mejora de la pureza: Reducir el contenido de hierro de ≤0,5% en ZL105 a≤0.15%lo que reduce drásticamente la formación de la fase acicular quebradiza rica en hierro, que es suAlargamiento duplicado y mejor comportamiento a la fatigaLa causa principal del
- Excelente capacidad de respuesta al tratamiento térmico:
- T5 (envejecimiento artificial)Para aplicaciones en las que se requiere una gran estabilidad dimensional y es necesario minimizar el riesgo de deformación.
- T6 (solución + envejecimiento artificial completo): Para obtener una resistencia máxima, adecuada para elementos estructurales portantes.
- Proceso típico T6: 515-525°C × 6-12 horas de solución sólida, enfriamiento con agua caliente (60-80°C), 160-180°C × 6-10 horas de envejecimiento.
- Estricto control de calidadLa pureza del aluminio primario, el proceso de fundición y el proceso de tratamiento térmico son requisitos estrictos que garantizan la calidad del aluminio.Coherencia del rendimiento entre lotescumple los requisitos de fiabilidad de grado aeroespacial.
Grados internacionales correspondientes
ZL118, como versión de alta pureza de ZL105, tiene un claro homólogo internacional:
| norma | grados | nota |
|---|---|---|
| China GB/T 1173 | ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) | Versión de alta pureza de ZL105, Fe≤0.15% |
| ASTM, EE.UU. | A355.0 或 354.0 | La composición del A355.0 es similar, pero el 354.0 tiene mayor contenido de silicio. |
| UE ES | ES AC-45200 (AlSi5Cu1Mg) | Necesidad de utilizar grado de alta pureza, correspondiente al hierro ≤ 0,15%. |
| Francia NF | A-S5U | Versión parcial de alta pureza |
| ISO 3522 | AlSi5Cu1Mg | Se requiere un grado de pureza elevado |
ZL118 en la industria de la fundición
basado en suAlta resistencia, excelente comportamiento a altas temperaturas, buena plasticidad y fiabilidad aeroespacialcaracterísticas, ZL118 se utiliza principalmente en los siguientes campos:
- Aeroespacial y defensa (aplicaciones básicas)
- Piezas estructurales de aeronavesTirantes, juntas, armazones, barras de escotilla, componentes del tren de aterrizaje.
- Componentes del motor: Cargadores de compresores, carcasas de transmisión de accesorios, carcasas de bombas de combustible, colectores de admisión.
- Componentes de misiles: Soportes de timón, miembros estructurales del compartimento de instrumentos, anillos de conexión.
- Coches de altas prestaciones y de carreras
- Componentes del motorCulatas de alto rendimiento, pistones (no en la zona de mayor carga térmica), colectores de admisión.
- sistema de transmisiónCarcasa de la transmisión, carcasa del embrague, carcasa del distribuidor.
- sistema de refuerzo: Carcasa intermedia del turbocompresor, carcasa del compresor.
- Transporte ferroviario y maquinaria pesada
- Piezas de bogie de ferrocarril de alta velocidad, carcasa de caja de cambios de camión pesado, cuerpo de válvula hidráulica de maquinaria de construcción.
- Equipamiento civil de alta gama
- Bloques compresores, cuerpos de bombas de alta presión y componentes de robots industriales que requieren alta fiabilidad.
Preguntas frecuentes sobre la aleación de aluminio ZL118
P1: ¿Cuál es la principal diferencia entre ZL118 y ZL105? ¿Cómo seleccionar el tipo?
- Esta es la comparación central:
- ZL105Versión básica, contenido en Fe ≤ 0,5%.relación calidad-precioLa resistencia satisface la mayoría de las aplicaciones industriales con un alargamiento de 1,5-3,01 TP3T.
- ZL118: Versión de alta pureza, contenido de hierro ≤ 0,15%.Importantes mejoras de rendimientoEl alargamiento es de hasta 3,0-5,0%, con mejor comportamiento a la fatiga y estabilidad de lote.
- selecciónSelección de aplicaciones industriales convencionalesZL105aeroespacial, defensa, vehículos de alto rendimiento, etc. tienen un gran impacto en elAltos requisitos de fiabilidad y resistenciaOcasiones a elegirZL118.
P2: ¿Cuánto más caro es el ZL118 que el ZL105? ¿Merece la pena el aumento de rendimiento?
- Los costes suelen ser más elevados20-30%La razón principal son los requisitos más estrictos en cuanto a la pureza del aluminio primario, el control y las pruebas del proceso de fusión.
- si merece la penaDependiendo de la aplicación: para maquinaria industrial en general, el rendimiento de ZL105 es suficiente; sin embargo, para la industria aeroespacial, deportes de motor, etc., el rendimiento de ZL105 es suficiente.La fiabilidad y la vida a fatiga son exigentesocasiones, la mejora del rendimiento de ZL118 esdebe tenerPaga una prima por la “fiabilidad”. Paga una prima por "fiabilidad".
P3: ¿Cuál es la diferencia entre el proceso de tratamiento térmico de ZL118 y ZL105?
- Los mismos parámetros básicosSin embargo, el ZL118 tiene menos impurezas, una organización homogénea y un tratamiento térmico.Ventana más amplia para mejorar la coherencia del rendimiento. Con el mismo proceso, ZL118 siempre consigue mejores propiedades, especialmente el alargamiento.
P4: ¿Cuál es el rendimiento de fundición de ZL118? ¿Cómo se compara con ZL105?
- Comparable a ZL105. Con el mismo contenido de silicio (4,5-5,51 TP3T), la fluidez es suficiente para la mayoría de las piezas de fundición de complejidad media. Sin embargo, hay que señalar que su fluidez no es tan buena como la de aleaciones con alto contenido en silicio como ZL104, ZL111, etc. Es necesario optimizar el sistema de colada cuando se diseñan piezas de paredes finas.
P5: ¿Cuál es el rendimiento de reparación por soldadura de ZL118?
- Clase media alta. Contenido moderado de cobre (1,0-1,5%), la tendencia al agrietamiento en caliente de la soldadura es menor que ZL107 y otras aleaciones con alto contenido de cobre. Cuando se realiza la soldadura de relleno de soldadura por arco de argón, se recomiendaPrecalentamiento (100-150°C)Se utiliza la misma calidad de hilo y la soldadura se realiza después de soldar.alivio del estrés. La alta pureza hace que su calidad de soldadura sea más estable.
P6: ¿Cuál es la resistencia a la corrosión del ZL118? ¿Necesita tratamiento superficial?
- moderado. El contenido de cobre lo hace menos resistente a la corrosión que los ZL101A, ZL104 sin cobre. utilizados al aire libre o en ambientes húmedos.Se recomienda proteger la superficiecomo la pintura, el anodizado (la película puede ser grisácea), etc.
Q7：¿Se puede utilizar ZL118 en lugar de A355.0 importado?
- posibleZL118 se corresponde en gran medida con A355.0 en cuanto a composición y propiedades, y es un material de sustitución ideal para la localización. Sin embargo, es necesario confirmar si los índices de rendimiento específicos (especialmente el alargamiento y la resistencia a la fatiga) cumplen los requisitos de diseño y verificarlos por completo.
📊 Columna ampliada: Análisis comparativo de ZL118 y ZL105 y aleaciones relacionadas.
| dimensión de comparación | ZL118 (versión de alta pureza) | ZL105 (Básico) | ZL101A (Alta pureza sin cobre) | ZL114A (alto contenido en magnesio, gran pureza) |
|---|---|---|---|---|
| Silicio (Si)% | 4.5-5.5 | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| Cobre (Cu)% | 1.0-1.5 | 1.0-1.5 | ≤0,1 (sin cobre) | ≤0,1 (sin cobre) |
| Magnesio (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 |
| Hierro (Fe)% | ≤0.15 | ≤0.5 | ≤0.20 | ≤0.15 |
| Resistencia a la tracción (T6) | 320-360 MPa | 280-320 MPa | 290-330 MPa | 320-370 MPa |
| Límite elástico (T6) | 260-300 MPa | 210-250 MPa | 220-260 MPa | 260-300 MPa |
| Alargamiento (T6) | 3.0-5.0% | 1.5-3.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% |
| Resistencia a altas temperaturas | talento | favorable | favorable | favorable |
| Movilidad de fundición | moderado | moderado | favorable | favorable |
| Costes habituales | gama alta | moderado | gama media-alta | gama alta |
Guía rápida de selección:
- Seleccione ZL118: Cuando la pieza requiereAlta resistencia, excelente comportamiento a altas temperaturas, buena plasticidadCuando se requiere fiabilidad (accesorios de motores aeronáuticos, componentes de automoción de alto rendimiento).
- Seleccione ZL105Aplicaciones industriales convencionales cuando se requiere resistencia pero el coste es sensible.
- Seleccione ZL101ACuando se requiere una combinación de alta resistencia y buena resistencia a la corrosión y la temperatura de trabajo es moderada.
- Seleccione ZL114ALa búsquedaMáxima resistencia y durezaCuando no se requiere resistencia al calor.
