Détails techniques de l'alliage d'aluminium moulé ZL104 : composition, propriétés et applications industrielles
Temps de publication:2026-01-14 Trier par:Le blog Nombre de vues:150
Le ZL104 (ZAlSi9Mg) est l'un des alliages les plus utilisés dans la famille des alliages d'aluminium coulé. Il est connu pour ses propriétés de résistance à la corrosion.Excellente performance de coulée, bonne étanchéité à l'air et propriétés mécaniques globales élevéesIl est bien connu. L'alliage est particulièrement bien adapté à l'utilisation par lesMoulage en sable, moulage en métal et moulage à la cire perdueL'utilisation de cette technologie pour produire des pièces de formes complexes nécessitant une étanchéité à l'air ou soumises à des charges modérées offre un bon équilibre entre l'adaptabilité du processus et la fiabilité des performances.
La qualité nationale du ZL104 est ZAlSi9Mg.
- Norme nationale GradeSelon la norme GB/T 1173, sa qualité est la suivanteZAlSi9Mgoù “Z” signifie “casting” et “L” signifie “aluminium”. où "Z" signifie "casting" et "L" signifie "aluminium".
- Code de l'industrie/entreprise: :ZL104 Il s'agit d'une désignation largement utilisée pour ce matériau dans les dessins industriels, les manuels et les normes d'entreprise.
- État moulé et traité thermiquementLe traitement thermique, qui prend généralement la forme d'un traitement de surface, est un facteur déterminant dans la performance de l'acier.Statut du T6(traité en solution + vieillissement artificiel complet) livré et utilisé pour une résistance optimale.
Table de composition de l'alliage d'aluminium ZL104
| élément d'un ensemble | Gamme de contenu (wt%) | rôle fonctionnel |
|---|---|---|
| Silicium (Si) | 8.0-10.5 | Améliore la fluidité de la coulée, réduit la tendance à la fissuration à chaud, est le principal élément d'alliage. |
| Magnésium (Mg) | 0.17-0.35 | Élément de renforcement clé, formant la phase Mg₂Si avec le silicium, qui augmente considérablement la résistance par traitement thermique. |
| Manganèse (Mn) | 0.2-0.5 | Neutralise les effets néfastes du fer, améliore la résistance à la corrosion et forme partiellement une phase de renforcement. |
| Fer (Fe) | ≤0.6 | Les éléments d'impureté, qui doivent être strictement contrôlés pour maintenir de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion. |
| Titane (Ti) | ≤0.15 | Agent d'affinage du grain couramment utilisé pour améliorer l'organisation de la coulée et les propriétés mécaniques. |
| Aluminium (Al) | la tolérance (c'est-à-dire l'erreur autorisée) | Matériau du substrat. |
ZL104 Propriétés physiques et mécaniques (typiques, état T6)
| Indicateurs de performance | Plage numérique | Remarques sur le processus |
|---|---|---|
| densité | 2,65 g/cm³ | -- |
| Résistance à la traction (Rm) | 220-250 MPa | L'état du moule métallique T6 peut atteindre la limite supérieure, ce qui est mieux que le moulage au sable. |
| Limite d'élasticité (Rp0.2) | 140-180 MPa | -- |
| Allongement (A) | 2.0-4.0% | Nettement plus performant que les alliages coulés sous pression de même niveau de résistance. |
| Dureté Brinell (HB) | 70-90 | -- |
| conductivité thermique | Environ 150 W/(m-K) | -- |
| Coefficient d'expansion linéaire | 21,5 x 10-⁶/°C | -- |
Voie d'amélioration des performances mécaniques
Excellentes performances du ZL104Obtenu presque exclusivement par traitement thermiqueLa voie du renforcement est toute tracée :
- Le traitement thermique T6 est au cœur de la technologieLe standard “traitement en solution (535 ± 5 ℃ de maintien, trempe à l'eau) + vieillissement artificiel complet (175 ± 5 ℃ de maintien)” est la clé de l'amélioration de ses performances. Après le traitement T6, la résistance à la traction peut être augmentée de plus de 50% par rapport à l'état brut de coulée.
- Contrôle précis des ingrédientsLe contrôle de la teneur en magnésium (Mg) : S'assurer que la teneur en magnésium (Mg) se situe à la limite supérieure des exigences est une condition préalable à l'obtention de phases suffisamment renforcées (Mg₂Si). Un contrôle strict de la teneur en fer (Fe) permet d'éviter la formation de phases fragiles néfastes.
- Optimisation du processus de coulée: Adoptionmoulage de métaux或coulée à basse pressionL'utilisation de vitesses de refroidissement plus rapides pour obtenir une organisation plus fine au moment de la coulée permet aux propriétés d'atteindre le haut de la gamme après T6 et d'améliorer la densification de la coulée.
Notes internationales correspondantes
Cet alliage d'aluminium moulé, dont les principaux éléments d'alliage sont le silicium et le magnésium, est largement utilisé dans les normes nationales :
- Norme nationale chinoise: :ZAlSi9Mg (GB/T 1173)
- American Standard: :356.0 (ASTM)
- Norme européenne: :FR AC-43000 (EN 1706)
- Norme japonaise: :AC4C (JIS)
ZL104 dans l'industrie de la fonderie
sur la base de sonBonne performance globale, excellente adaptabilité au moulage et effet de renforcement fiable du traitement thermiqueLe ZL104 est largement utilisé dans l'analyse deEtanchéité à l'air, construction complexe, résistance à la corrosion et résistance moyenneIl existe des domaines d'exigence :
- Aérospatiale et militaire(Applications classiques)
- Accessoires du moteurLes produits de l'industrie aéronautique : magasins de moteurs d'avions, carters, corps de pompes, etc. (exigeant une étanchéité et une fiabilité élevées).
- Boîtiers d'instrumentationBoîtiers complexes pour tous types d'instruments aéronautiques : Boîtiers complexes pour tous types d'instruments aéronautiques.
- transport(applications grand public)
- Composants automobilesLes pièces de rechange : collecteurs d'admission du moteur (moulage de type métallique), couvercles de culasse, carters de pompe à eau, carters de boîte de vitesses (moulage à basse pression).
- Motocyclette/véhicule électriqueLes produits de l'agriculture sont les suivants : moyeux, carters de moteur, connecteurs de châssis.
- Éléments du navireLes produits de cette catégorie sont les suivants : boîtiers de moteurs hors-bord, vannes de pompes marines.
- Machines générales et équipements à haute pression
- Pièces hydrauliques et pneumatiquesLes produits de cette catégorie sont les suivants : corps de valves hydrauliques, corps de cylindres, têtes de compresseurs d'air (bonne usinabilité et bonne capacité de pression).
- Boîtier de transmission: Réducteurs, carters de réducteurs.
- Support à charge élevéeLes supports de moteur, les bases de l'équipement.
- Autres domaines
- l'équipement électriqueLes produits de l'industrie de la construction sont les suivants : grands carters de moteurs, embouts de générateurs.
- matériel médicalLes composants structurels des dispositifs médicaux qui nécessitent des formes complexes et des surfaces propres.
ZL104 Alliage d'aluminium Questions fréquemment posées
Q1 : Quel est le défaut le plus courant de la fonte ZL104 ? Comment l'éviter ?
- Porosité et rétrécissementSolution : ①Renforcer l'affinage de la matière fondue pour éliminer les gaz ; ②Optimiser le système de coulée et de remontée pour renforcer la séquence de solidification ; ③Pour les pièces clés, utiliser le moulage à basse pression ou le moulage à régulation de pression pour améliorer la capacité de rétrécissement. Solution : ① Renforcer le raffinage et le dégazage de la matière fondue ; ② Optimiser le système de coulée et de colonne montante, et renforcer la solidification séquentielle ; ③ Pour les pièces clés, utiliser le moulage à basse pression ou le moulage à régulation de pression afin d'améliorer la capacité de rétrécissement.
Q2 : Pourquoi le ZL104 doit-il être traité thermiquement ?
- La résistance du ZL104 provient principalement du renforcement par précipitation de la phase Mg₂Si. Cette phase est grossière et faiblement renforcée à l'état brut de coulée.Traitement thermique T6(solution solide + vieillissement) peut rendre le Mg₂Si complètement dissous et la précipitation diffuse, ce qui peut augmenter de manière significative la résistance, la dureté et la limite d'élasticité.Processus requis.
Q3 : Quelle est la résistance à la corrosion du ZL104 ?
- Bonne résistance à la corrosionLa résistance à la corrosion des alliages d'aluminium dans les environnements atmosphériques et marins est supérieure à celle des alliages d'aluminium coulés contenant du cuivre (tels que YL113). Comme il ne contient pas de cuivre ou que sa teneur en cuivre est très faible, et que l'ajout de magnésium est bénéfique pour la stabilité du film d'oxyde de surface, sa résistance à la corrosion dans l'atmosphère et dans l'eau de mer est meilleure que celle des alliages d'aluminium coulés contenant du cuivre (tels que YL113/ZL107). Toutefois, un traitement de surface approprié (par exemple, anodisation, peinture) est toujours nécessaire en fonction de l'environnement d'utilisation.
Q4 : Quelle est la principale différence entre le ZL104 et les alliages coulés sous pression (par exemple YL113/A380) ?
- La différence essentielle réside dans la méthode de coulée et le système de composition: :
- ZL104: pourCoulée en sable/coulée en moule métalliqueConception avecMagnésium (Mg) au moyen detraitement thermique renforcement(a) ne contient pas ou très peu de cuivre.Contrôle strict de la teneur en fer (Fe)pour une meilleure élongation et une meilleure résistance à la corrosion.
- YL113/A380: pourMoulage sous pressionConception avecPlus de cuivre (Cu) et de fer (Fe) pour s'adapter au processus de moulage sous pression (moules antiadhésifs).Généralement sans traitement thermique de la solution(pour éviter la formation de cloques), principalement par le renforcement en solution solide du Cu et le vieillissement T5.
- Clé de sélection: RequisHaute résistance, haute densité, traitement thermiqueSélection de pièces complexesZL104(a) La nécessité deProduction en grande quantité et à haut rendementSélection de pièces à parois minces de résistance moyenneYL113/A380.
Q5 : A quoi dois-je faire attention lors de l'usinage du ZL104 ?
- ① Sélection des outilsLe produit est très abrasif en raison de sa teneur en silicium et il est recommandé de l'utiliser dans les cas suivantsOutils en carbure ou PCD.
- ② Paramètres de coupeLes vitesses de coupe plus élevées et les avances plus faibles sont utilisées.
- (iii) état des lieux: enÉtat T6 (après vieillissement) Le traitement, une meilleure stabilité dimensionnelle. Si une détente est nécessaire après l'usinage, un recuit de détente à basse température peut être effectué.
résumésLe ZL104 est un type de produit qui est basé sur le principe de l'utilisation de l'énergie solaire.Silicium, magnésiumPour renforcer les éléments.Dépend du traitement thermique T6performance maximaleAlliages d'aluminium coulés à usage général. Il suit une voie technologique différente de celle de l'alliage de coulée sous pression YL113.Coût et efficacité du moulage sous pressionTandis que ZL104 poursuitAmélioration des performances globales et de la fiabilité grâce à diverses méthodes de moulage et de traitement thermique.Il s'agit de la fabrication.Éléments structurels importants, complexes et porteursLe choix classique.
