ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) alliage d'aluminium coulé : alliage soudable résistant à la corrosion et renforcé par un composite zinc-magnésium.
Publié le :2026-03-11 Catégorie :Le blog Vues :2208
Catalogue d'articles
- Tableau de composition de l'alliage d'aluminium ZL115 (basé sur les exigences typiques de la norme GB/T 1173)
- ZL115 Tableau des paramètres des propriétés physiques et mécaniques (type de métal coulé, valeurs typiques)
- ZL115 dans l'industrie de la fonderie
- ZL115 Alliage d'aluminium Questions fréquemment posées
- 📊 Colonne étendue : Analyse comparative de ZL115 et des alliages apparentés
En tant que norme nationale chinoise (GB/T 1173) dans lesAlliages de fonderie résistants à la corrosion du système aluminium-silicium, zinc-magnésiumLes représentants caractéristiques de laZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) au moyen deBonne résistance à la corrosion, résistance mécanique modérée et excellente soudabilitéest connu. L'alliage est fabriqué parLe silicium (Si) garantit la performance de la coulée, renforcée par une combinaison de zinc (Zn) et de magnésium (Mg).Il est particulièrement adapté à la fabrication dePièces moulées complexes nécessitant une résistance à la corrosion par l'eau de mer, une bonne soudabilité et des charges moyennesIl a une valeur d'application unique dans le domaine des navires, de l'industrie chimique, des machines alimentaires, etc.
La teneur nationale en ZL115 est ZAlSi5Zn1Mg.
- Norme nationale GradeSelon la norme GB/T 1173, sa qualité est la suivanteZAlSi5Zn1Mg. Le nom reflète directement son système d'alliage de base : silicium (Si), zinc (Zn) et magnésium (Mg).
- Code de l'industrie/entreprise: :ZL115 Il s'agit d'une désignation largement utilisée pour ce matériau dans les dessins, les manuels et les normes d'entreprise de l'industrie de la fonderie.
- Caractéristiques principales: :Teneur en silicium faible à moyenne (4,5-5,51 TP3T) Assurer la fluidité de la coulée de base ;Zinc (1,2-1,81 TP3T) complexé avec du magnésium (0,4-0,61 TP3T)Permet d'améliorer les effets ;sans cuivreIl en résulte qu'il a uneExcellente résistance à la corrosion; et en même tempsBonne soudabilitéC'est l'un des rares alliages d'aluminium coulé qui soit “résistant à la corrosion + soudable”.
Tableau de composition de l'alliage d'aluminium ZL115 (basé sur les exigences typiques de la norme GB/T 1173)
| élément d'un ensemble | Gamme de contenu (wt%) | rôle fonctionnel |
|---|---|---|
| Silicium (Si) | 4.5-5.5 | Principaux éléments d'alliage. Fournit une fluidité de coulée de base avec un renforcement partiel de la solution solide. |
| Zinc (Zn) | 1.2-1.8 | L'un des principaux éléments de renforcementRenforcement de la solution solide L'effet de renforcement de la solution solide est significatif et améliore en même temps la résistance à la corrosion. |
| Magnésium (Mg) | 0.4-0.6 | Principaux éléments d'amélioration. Formation de Mg₂Si avec le silicium et effet synergique de renforcement composite avec le zinc. |
| Cuivre (Cu) | ≤ 0.1 | Impuretés strictement contrôlées. Maintient une excellente résistance à la corrosion. |
| Fer (Fe) | ≤ 0.6 | Éléments d'impureté. Doivent être contrôlés, mais tolérés modérément. |
| Manganèse (Mn) | ≤ 0.5 | Peut être ajouté pour neutraliser les effets néfastes du fer. |
| Titane (Ti) | 0,1-0,2 (peut être ajouté) | Raffineur de céréales. |
| Aluminium (Al) | la tolérance (c'est-à-dire l'erreur autorisée) | Matériau du substrat. |
ZL115 Tableau des paramètres des propriétés physiques et mécaniques (type de métal coulé, valeurs typiques)
| Indicateurs de performance | Cast (F) | État de vieillissement du T5 | T6 solution solide + état de vieillissement | Positionnement et interprétation des performances |
|---|---|---|---|---|
| densité | 2,68-2,70 g/cm³ | -- | -- | -- |
| Résistance à la traction (Rm) | 160-190 MPa | 200-240 MPa | 250-290 MPa | T6 résistance à l'état moyen à élevérépond aux exigences des composants structurels généraux. |
| Limite d'élasticité (Rp0.2) | 90-110 MPa | 140-170 MPa | 180-210 MPa | La limite d'élasticité est augmentée après le traitement thermique et la capacité de charge est améliorée. |
| Allongement (A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 2.0-4.0% | Bonne plasticitéIl est supérieur à la plupart des alliages contenant du cuivre. |
| Dureté Brinell (HB) | 60-70 | 70-80 | 80-95 | Dureté modérée et bonne usinabilité. |
| résistance à la corrosion | talentueux | talentueux | talentueux | Points fortsIl ne contient pas de cuivre et résiste à la corrosion par l'eau de mer et les produits chimiques. |
| soudabilité | favorable | favorable | favorable | Points fortspeut être soudé en tig pour les réparations et les assemblages. |
| Mobilité de la coulée | modéré | -- | -- | Teneur en silicium plus faible et moins de fluidité que les alliages à haute teneur en silicium. |
| Résistance à haute température | habituel | habituel | habituel | Alliage non résistant à la chaleur, ne convenant pas pour un travail de longue durée à des températures élevées. |
Voies d'amélioration des performances et caractéristiques techniques
Les performances du ZL115 proviennent de son “Composite zinc-magnésium renforcé et résistant à la corrosion pour ce produit”Concept de design :
- Le rôle unique du zincLe zinc a une grande solubilité solide dans l'aluminium et peut fournir des informations sur les propriétés de l'aluminium.Effet remarquable de renforcement de la solution solidetout en n'altérant pas la résistance à la corrosion comme le cuivre. L'ajout de zinc améliore également la résistance à la corrosion de l'alliage.capacité de limitation naturelle.
- Enrichissement accessoire en magnésiumLes résultats sont les suivants : le magnésium et le silicium forment des phases précipitées Mg₂Si qui sont encore renforcées par le traitement thermique. Le zinc composite avec le magnésium forme des phases de renforcement telles que T(Al₂Mg₃Zn₃), qui améliorent la réponse au traitement thermique.
- Conception sans cuivreLes limites strictes de la teneur en cuivre garantissent que les alliages utilisés dans les milieux marins et chimiques sontExcellente résistance à la corrosionC'est la principale caractéristique qui le distingue des alliages contenant du cuivre tels que ZL105 et ZL107.
- Bonne soudabilitéZL115 : En raison de l'absence de cuivre et d'un contrôle adéquat des impuretés, les propriétés de ZL115 sont très élevées.Faible tendance à souder des fissures à chaudIl peut être utilisé pour la réparation par soudage TIG et l'assemblage structurel, ce qui facilite la fabrication et la réparation de pièces moulées complexes.
Notes internationales correspondantes
Le système de renforcement zinc-magnésium du ZL115 est quelque peu unique au niveau international, mais des qualités similaires peuvent être trouvées :
- Norme nationale chinoise: :ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
- American Standard: : En collaboration avec l'Agence européenne pour la sécurité et la santé au travail (ESA), l 713.0 (Al-Zn6CuMg) est différent, mais le système de la 712.0 (Al-Zn6Mg) présente une certaine similitude ; certaines sources mentionnent que 771.0 (Al-Zn7Mg) sont similaires. Le plus proche est le Alliages de fonderie d'aluminium contenant du zinc mais il n'y a pas de correspondance directe.
- Norme européenne: :FR AC-41000 (Al-Si5Mg) Sans zinc ;FR AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg) Teneur excessive en zinc. Pas de contrepartie directe.
- Norme japonaisePas de correspondance directe.
- norme internationale: :AlSi5Zn1Mg Des qualités similaires sont disponibles dans la norme ISO 3522.
ZL115 dans l'industrie de la fonderie
sur la base de sonBonne résistance à la corrosion, soudabilité et résistance moyenneEn raison de ses caractéristiques, le ZL115 est principalement utilisé dans les domaines suivants :
- Ingénierie des navires et des océans (applications de base)
- Accessoires marinsLes produits de l'industrie de la construction sont les suivants : vannes de pont, corps de pompe, raccords de tuyauterie, grilles d'aération.
- Plates-formes marinesLes produits de cette catégorie sont les suivants : supports d'instruments, connecteurs de garde-corps, boîtiers résistants à la corrosion.
- Machines de pêche: Boîtiers d'enrouleurs de filets de pêche, composants de pompes à eau de mer.
- Machines pour l'industrie chimique et alimentaire
- Pompes et vannes pour produits chimiquesLes produits de cette catégorie sont les suivants : corps de pompe, corps de vanne, raccords de tuyauterie pour l'acheminement de fluides corrosifs.
- machines alimentairesLes produits de l'industrie agro-alimentaire : boîtiers d'équipements agro-alimentaires, raccords de tuyaux de convoyeurs (pas de risque de contamination par le cuivre).
- Équipement pharmaceutiqueLes instruments doivent être équipés de boîtiers exempts de cuivre et résistants à la corrosion.
- Composants mécaniques et structurels généraux
- Pièces structurelles soudéesLes pièces en fonte doivent être soudées à des profilés ou des plaques en aluminium.
- Logements complexesLes produits de cette catégorie sont les suivants : boîtiers d'instruments et boîtiers d'équipements électriques pour lesquels une résistance à la corrosion est requise.
- métro: Garniture intérieure de l'habitacle, supports d'accoudoir.
ZL115 Alliage d'aluminium Questions fréquemment posées
Q1 : Quel est l'avantage le plus remarquable de ZL115 ?
- Deux points forts: : L'un d'entre eux estExcellente résistance à la corrosion(sans cuivre), particulièrement résistante à la corrosion due à l'eau de mer et aux produits chimiques.Bonne soudabilitéIl peut être raccordé et réparé par soudage à l'arc sous argon. Ces deux caractéristiques lui confèrent une valeur unique dans les secteurs de la marine, de la chimie et autres.
Q2 : Quel est le niveau de résistance du ZL115 ? Comment se situe-t-il par rapport au ZL104 ?
- La résistance à la traction du ZL115-T6 est d'environ 250-290 MPa.Légèrement inférieur au ZL104-T6 (240-270 MPa, mais les valeurs typiques du ZL104-T6 sont en fait inférieures, la limite supérieure de résistance du ZL104 est d'environ 270, celle du ZL115 est d'environ 290, le ZL115 est donc légèrement supérieur ou comparable).. Cependant, le ZL104 a une meilleure fluidité de coulée et le ZL115 une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure soudabilité. Les deux ont leur propre intérêt, mais le ZL115 est plus adapté aux exigences de résistance à la corrosion élevées de l'occasion.
Q3 : Pourquoi le ZL115 présente-t-il une bonne résistance à la corrosion ?
- principalement parce queSans cuivre (Cu). Le cuivre formera une phase cathodique dans l'alliage d'aluminium, accélérant la corrosion électrochimique.ZL115 contrôle strictement le cuivre ≤ 0,1%, tandis que l'ajout de zinc à la place aide à former un film d'oxyde de surface plus stable, de sorte qu'il montre une excellente résistance à la corrosion dans l'eau de mer, l'atmosphère humide et d'autres environnements.
Q4 : Quelles sont les exigences en matière de procédé de soudage pour le ZL115 ?
- Bonne soudabilitépeuvent être assemblés ou réparés par soudage TIG conventionnel (TIG/MIG). Recommandation :
- Utiliser des fils de soudage aux propriétés homogènes ou légèrement supérieures à celles du métal de base (par exemple, des fils d'aluminium-silicium contenant du zinc).
- Nettoyer soigneusement la zone de soudure avant le soudage pour éliminer la pellicule d'oxyde.
- Un préchauffage approprié (100-150°C) est possible pour les pièces épaisses et de grande taille.
- Soulagement des contraintes des parties structurelles importantes après le soudage.
Q5：Le ZL115 peut-il être utilisé pour fabriquer des hélices marines ?
- inadaptéLes hélices nécessitent une résistance extrême et une résistance à la cavitation. Les hélices nécessitent une très grande solidité et une résistance à la cavitation et sont généralement fabriquées en bronze nickel-aluminium ou en acier inoxydable. Le zl115 n'est pas assez résistant pour cet usage et est principalement utilisé pour les composants non porteurs ou moyennement porteurs dans les applications marines.
Q6：Quel est le rendement de la coulée de ZL115 ? A quoi dois-je faire attention lors de la conception ?
- niveau moyen. La teneur en silicium n'est que de 4,5-5,5%, et la fluidité n'est pas aussi bonne que celle des alliages ZL104, ZL111 et autres alliages à haute teneur en silicium. Une attention particulière est nécessaire lors de la conception du système de coulée :
- Augmenter de manière appropriée la taille de l'opercule et augmenter la température de coulée.
- Éviter les structures à parois trop fines (épaisseur minimale recommandée des parois ≥ 3 mm).
- Améliorer la conception du retrait du mastic pour éviter le retrait et le desserrage des trous de retrait.
📊 Colonne étendue : Analyse comparative de ZL115 et des alliages apparentés
| dimension de comparaison | ZL115 (AlSi5Zn1Mg) | ZL101A (AlSi7MgA) | ZL104 (AlSi9Mg) | ZL105 (AlSi5Cu1Mg) |
|---|---|---|---|---|
| Silicium (Si)% | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 8.5-10.5 | 4.5-5.5 |
| Cuivre (Cu)% | ≤0,1 (sans cuivre) | ≤0,1 (sans cuivre) | ≤0,1 (sans cuivre) | 1,0-1,5 (avec cuivre) |
| Zinc (Zn)% | 1.2-1.8 | ≤0.1 | ≤0.2 | ≤0.3 |
| Magnésium (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.17-0.35 | 0.4-0.6 |
| Résistance à la traction (T6) | 250-290 MPa | 290-330 MPa | 240-270 MPa | 280-320 MPa |
| Allongement (T6) | 2.0-4.0% | 3.0-6.0% | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| résistance à la corrosion | Excellent (pas de cuivre) | Excellent (pas de cuivre) | Excellent (pas de cuivre) | Moyen (avec cuivre) |
| soudabilité | talentueux | favorable | favorable | modéré |
| Mobilité de la coulée | modéré | favorable | talentueux | modéré |
| Coûts typiques | modéré | moyen-haut de gamme | 低 | modéré |
Guide de sélection rapide :
- Sélectionner ZL115Lorsque la pièce nécessiteRésistant à l'eau de mer, soudable, de résistance moyenneLe moment venu, il s'agit d'un choix de premier plan dans les domaines de la marine et de la chimie.
- Sélectionner ZL101A: RequisPlus grande résistance, bonnes performances globaleset lorsque la résistance à la corrosion est également requise.
- Sélectionner ZL104L'enquête : La quêteFabrication de pièces moulées et économieLorsque les exigences en matière de résistance sont modérées.
- Sélectionner ZL105: RequisRésistance à haute température ou plusAcceptable lorsque la résistance à la corrosion est légèrement moins bonne.
