Alliage d'aluminium coulé ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) : un alliage de haute pureté, multirenforcé, avec une haute résistance mécanique, une bonne résistance à la chaleur et une fiabilité de niveau aérospatial.
Publié le :2026-03-13 Catégorie :Le blog Vues :1830
Catalogue d'articles
- Tableau de composition de l'alliage d'aluminium ZL118 (basé sur les exigences typiques de la norme GB/T 1173)
- ZL118 Tableau des paramètres des propriétés physiques et mécaniques (type de métal coulé, valeurs typiques)
- ZL118 dans l'industrie de la fonderie
- Alliage d'aluminium ZL118 Questions fréquemment posées
- 📊 Colonne étendue : Analyse comparative des alliages ZL118 et ZL105 et des alliages apparentés
En tant que norme nationale chinoise (GB/T 1173) dans lesAlliages de fonderie à haute résistance aluminium-silicium-cuivre-magnésiumce qui représente une amélioration de la pureté.ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) au moyen deRésistance élevée à la température ambiante, excellente performance à haute température, bonne coulabilité et fiabilité de qualité aérospatialeet est bien connu. L'alliage est un ZL105version haute puretéAu moyen de l'outilLimitation stricte de la teneur en éléments d'impureté (en particulier le fer)Le ZL105 peut être utilisé dans la fabrication d'alliages aluminium-cuivre à haute résistance après traitement thermique T6, tout en conservant une meilleure aptitude au moulage que les alliages aluminium-cuivre, sur la base du maintien des bonnes performances de moulage du ZL105.Aviation, aérospatiale et équipements haut de gamme dans le domaine des pièces moulées essentielles pour résister aux charges élevées, aux exigences de haute fiabilité.Le matériau idéal pour la
La qualité nationale du ZL118 est ZAlSi5Cu1MgA.
- Norme nationale GradeSelon la norme GB/T 1173, sa qualité est la suivanteZAlSi5Cu1MgALe nom reflète directement le système d'alliage de base : silicium (Si), cuivre (Cu) et magnésium (Mg). Le nom reflète directement le système d'alliage de base : silicium (Si), cuivre (Cu) et magnésium (Mg), le suffixe “A” désignant la version haute pureté.
- Code de l'industrie/entreprise: :ZL118 Il s'agit d'une désignation largement utilisée pour ce matériau dans les dessins, les manuels et les normes d'entreprise dans le domaine de l'aviation, de l'aérospatiale et de la fonderie haut de gamme.
- Caractéristiques principales: :Teneur en silicium faible à moyenne (4,5-5,51 TP3T) Assurer la fluidité de la coulée de base ;Composé de cuivre (1,0-1,5%) et de magnésium (0,4-0,6%)Fournir des effets de renforcement multiples ;Contrôle extrêmement strict des impuretés (Fer ≤ 0,15%) C'est son principal avantage, qui améliore considérablement les propriétés mécaniques et la fiabilité ; après le traitement thermique T6, il peut obtenirÉquilibre entre une résistance élevée et une bonne résistance à la chaleur.
Tableau de composition de l'alliage d'aluminium ZL118 (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 | Élément d'alliage primaire. Assure la fluidité de base de la coulée et le renforcement partiel de la solution solide. |
| Cuivre (Cu) | 1.0-1.5 | Élément de renforcement du noyau. Forme des phases renforcées en Al₂Cu, qui augmentent considérablement la résistance à température ambiante et à haute température. |
| Magnésium (Mg) | 0.4-0.6 | Élément de renforcement clé. Forme du Mg₂Si avec le silicium et synergie avec le cuivre pour produire un effet de renforcement composite. |
| Fer (Fe) | ≤ 0.15 | Le point le plus critique de la différence entre les impuretés. Par rapport au ZL105 (Fe≤0,5%), la teneur en fer est considérablement réduite, ce qui permet de diminuer sensiblement les phases fragiles et d'améliorer les propriétés de plasticité et de fatigue. |
| Manganèse (Mn) | 0,3-0,5 (peut être ajouté) | Neutralise les effets néfastes du fer résiduel et améliore la résistance à la chaleur. |
| Titane (Ti) | 0,1-0,2 (peut être ajouté) | Raffineur de céréales. |
| Zinc (Zn) | ≤ 0.1 | Impuretés. Strictement contrôlées. |
| Aluminium (Al) | la tolérance (c'est-à-dire l'erreur autorisée) | Matériau du substrat. |
ZL118 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) | 180-220 MPa | 260-300 MPa | 320-360 MPa | Excellente résistance à l'état T6Il a atteint le niveau le plus élevé de la fonte d'aluminium à haute résistance. |
| Limite d'élasticité (Rp0.2) | 100-130 MPa | 200-230 MPa | 260-300 MPa | La limite d'élasticité est considérablement augmentée après le traitement thermique, et la capacité de charge est élevée. |
| Allongement (A) | 2.0-4.0% | 2.0-3.0% | 3.0-5.0% | Points forts: plasticité nettement supérieure à celle de ZL105 (élongation 1,5-3,0%). |
| Dureté Brinell (HB) | 60-70 | 90-100 | 100-115 | Dureté élevée et bonne résistance à l'usure. |
| Résistance à haute température (250°C) | favorable | talentueux | talentueux | Le composite cuivre-magnésium lui permet de conserver d'excellentes performances à haute température. |
| Mobilité de la coulée | modéré | -- | -- | Teneur en silicium plus faible et moins de fluidité que les alliages à haute teneur en silicium. |
| résistance à la corrosion | modéré | modéré | modéré | La teneur en cuivre les rend moins résistants à la corrosion que les alliages sans cuivre. |
| Stabilité des lots | favorable | favorable | talentueux | Un contrôle strict des impuretés permet d'améliorer la cohérence des performances. |
Voies d'amélioration des performances et caractéristiques techniques
Les performances de la ZL118 proviennent de son “Amélioration du complexe multiple + amélioration de la purification élevée”Itinéraires techniques :
- Renforcement composite cuivre-magnésiumLe rapport entre le cuivre (1.0-1.5%) et le magnésium (0.4-0.6%) est optimisé pour obtenir, après le traitement thermique T6, un matériau de qualité supérieure.Phases à double renforcement Al₂Cu et Mg₂SiL'effet synergique se traduit par une augmentation significative de la résistance et une distribution uniforme des phases de renforcement, tout en conservant de bonnes propriétés à haute température.
- Amélioration de la pureté: Réduire la teneur en fer de ≤0,5% dans ZL105 à≤0.15%ce qui réduit considérablement la formation de la phase aciculaire cassante riche en fer, qui est son principal atout.Doublement de l'allongement et amélioration de la résistance à la fatigueLa cause première de la
- Excellente réactivité au traitement thermique: :
- T5 (vieillissement artificiel)Pour les applications où une grande stabilité dimensionnelle est requise et où le risque de déformation doit être minimisé.
- T6 (solution + vieillissement artificiel complet)La résistance à l'usure est un facteur déterminant dans le choix d'un matériau de construction.
- Processus T6 typique : 515-525°C × 6-12 heures de solution solide, trempe à l'eau chaude (60-80°C), 160-180°C × 6-10 heures de vieillissement.
- Contrôle strict de la qualitéLes exigences strictes concernant la pureté de l'aluminium primaire, le processus de fusion et le processus de traitement thermique garantissent que l'aluminium de qualité supérieure est utilisé pour la fabrication de produits de qualité.Cohérence des performances d'un lot à l'autrerépond aux exigences de fiabilité de l'aérospatiale.
Notes internationales correspondantes
Le ZL118, qui est une version très pure du ZL105, a une contrepartie internationale évidente :
| norme | grades | note |
|---|---|---|
| Chine GB/T 1173 | ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) | Version haute pureté de ZL105, Fe≤0.15% |
| ASTM, ÉTATS-UNIS | A355.0 或 354.0 | A355.0 est proche dans sa composition, 354.0 a une teneur en silicium plus élevée. |
| UE FR | FR AC-45200 (AlSi5Cu1Mg) | Nécessité d'utiliser une qualité de haute pureté, correspondant à un fer ≤ 0,15% |
| France NF | A-S5U | Version haute pureté partielle |
| ISO 3522 | AlSi5Cu1Mg | Grade de haute pureté requis |
ZL118 dans l'industrie de la fonderie
sur la base de sonHaute résistance, excellente performance à haute température, bonne plasticité et fiabilité de qualité aérospatialeEn raison de ses caractéristiques, le ZL118 est principalement utilisé dans les domaines suivants :
- Aérospatiale et défense (applications principales)
- Pièces de structure d'aéronefsLes éléments de l'avion sont les suivants : les contreventements, les joints, les cadres, les rails d'écoutille, les composants du train d'atterrissage.
- Composants du moteurLes produits de l'industrie automobile sont les suivants : magasins de compresseurs, boîtiers d'entraînement d'accessoires, boîtiers de pompes à carburant, collecteurs d'admission.
- Composants de missilesLes éléments de structure de la baie d'instruments, les anneaux de connexion.
- Voitures à hautes performances et voitures de course
- Composants du moteurLes moteurs à combustion interne : culasses, pistons (pas dans la zone où la chaleur est la plus élevée), collecteurs d'admission à haute performance.
- système de transmission: Carter de transmission, carter d'embrayage, carter de distribution.
- système d'appoint: Carter intermédiaire du turbocompresseur, carter du compresseur.
- Transport ferroviaire et équipements lourds
- Pièces de bogies de trains à grande vitesse, coques de boîtes de vitesses de poids lourds, corps de vannes hydrauliques d'engins de construction.
- Équipement civil haut de gamme
- Blocs de compresseurs, corps de pompes à haute pression et composants de robots industriels exigeant une grande fiabilité.
Alliage d'aluminium ZL118 Questions fréquemment posées
Q1 : Quelle est la principale différence entre ZL118 et ZL105 ? Comment choisir le type ?
- Voici la comparaison centrale: :
- ZL105: Version de base, teneur en Fe ≤ 0,5%.rapport qualité-prixLa résistance répond à la plupart des applications industrielles avec un allongement de 1,5-3,01 TP3T.
- ZL118: Version haute pureté, teneur en fer ≤ 0,15%.Amélioration significative des performancesL'allongement peut atteindre 3,0-5,0%, avec une meilleure résistance à la fatigue et une meilleure stabilité des lots.
- sélectionSélection d'applications industrielles conventionnellesZL105les secteurs de l'aérospatiale, de la défense, des véhicules à haute performance, etc. ont un impact important sur l'économie européenne.Exigences élevées en matière de fiabilité et de résistanceOccasions à choisirZL118.
Q2 : Quel est le surcoût de la ZL118 par rapport à la ZL105 ? L'augmentation des performances en vaut-elle la peine ?
- Les coûts sont généralement plus élevés20-30%Cela s'explique principalement par les exigences plus strictes en matière de pureté de l'aluminium primaire, de contrôle et d'essai du processus de fusion.
- si cela en vaut la peineEn fonction de l'application : pour les machines industrielles générales, les performances du ZL105 sont suffisantes ; en revanche, pour l'aérospatiale, les sports mécaniques, etc.La fiabilité et la durée de vie sont exigeantesl'occasion, l'amélioration des performances de la ZL118 estdoit avoirIl paie une prime pour la “fiabilité”. Il paie une prime pour la "fiabilité".
Q3 : Quelle est la différence entre le processus de traitement thermique du ZL118 et du ZL105 ?
- Mêmes paramètres de baseCependant, le ZL118 présente moins d'impuretés, une organisation et un traitement thermique uniformes.Fenêtre plus large pour une meilleure cohérence des performances. Avec le même procédé, le ZL118 obtient toujours de meilleures propriétés, en particulier l'élongation.
Q4 : Quelles sont les performances de coulée de ZL118 ? Comment se compare-t-elle à celle de ZL105 ?
- Comparable à ZL105. Avec la même teneur en silicium (4,5-5,5%), la fluidité est suffisante pour la plupart des pièces coulées de complexité moyenne. Toutefois, il convient de noter que sa fluidité n'est pas aussi bonne que celle des alliages à haute teneur en silicium tels que ZL104, ZL111, etc. Le système de coulée doit être optimisé lors de la conception de pièces à parois minces.
Q5 : Quelles sont les performances du ZL118 en matière de réparation par soudage ?
- Classe moyenne supérieure. Avec une teneur en cuivre modérée (1,0-1,5%), la tendance à la fissuration à chaud lors du soudage est inférieure à celle du ZL107 et d'autres alliages à forte teneur en cuivre. Lors du soudage d'apport à l'arc sous argon, il est recommandé dePréchauffage (100-150°C)La même qualité de fil est utilisée, et le soudage est effectué après le soudage.soulagement du stress. Sa grande pureté rend sa qualité de soudure plus stable.
Q6 : Quelle est la résistance à la corrosion du ZL118 ? Doit-il être traité en surface ?
- modéré. La teneur en cuivre le rend moins résistant à la corrosion que les produits sans cuivre ZL101A, ZL104. utilisés à l'extérieur ou dans des environnements humides.Une protection de la surface est recommandéeLa peinture, l'anodisation (le film peut être grisâtre), etc.
Q7：Peut-on utiliser ZL118 au lieu de A355.0 importé ?
- possibleLe ZL118 correspond parfaitement à l'A355.0 en termes de composition et de propriétés, et constitue un matériau de remplacement idéal pour la localisation. Toutefois, il est nécessaire de confirmer que les indices de performance spécifiques (en particulier l'allongement et la résistance à la fatigue) répondent aux exigences de conception et de les vérifier entièrement.
📊 Colonne étendue : Analyse comparative des alliages ZL118 et ZL105 et des alliages apparentés
| dimension de comparaison | ZL118 (version haute pureté) | ZL105 (de base) | ZL101A (haute pureté sans cuivre) | ZL114A (haute teneur en magnésium, haute pureté) |
|---|---|---|---|---|
| Silicium (Si)% | 4.5-5.5 | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| Cuivre (Cu)% | 1.0-1.5 | 1.0-1.5 | ≤0,1 (sans cuivre) | ≤0,1 (sans cuivre) |
| Magnésium (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 |
| Fer (Fe)% | ≤0.15 | ≤0.5 | ≤0.20 | ≤0.15 |
| Résistance à la traction (T6) | 320-360 MPa | 280-320 MPa | 290-330 MPa | 320-370 MPa |
| Limite d'élasticité (T6) | 260-300 MPa | 210-250 MPa | 220-260 MPa | 260-300 MPa |
| Allongement (T6) | 3.0-5.0% | 1.5-3.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% |
| Résistance à haute température | talentueux | favorable | favorable | favorable |
| Mobilité de la coulée | modéré | modéré | favorable | favorable |
| Coûts typiques | haut de gamme | modéré | moyen-haut de gamme | haut de gamme |
Guide de sélection rapide :
- Sélectionner ZL118Lorsque la pièce nécessiteHaute résistance, excellente performance à haute température, bonne plasticitéLorsque la fiabilité est requise (accessoires de moteurs d'avion, composants automobiles de haute performance).
- Sélectionner ZL105Applications industrielles conventionnelles lorsque la résistance est requise mais que le coût est sensible.
- Sélectionner ZL101ALorsqu'une combinaison de haute résistance mécanique et de bonne résistance à la corrosion est requise et que la température de travail est modérée.
- Sélectionner ZL114AL'enquête : La quêteRésistance et robustesse ultimesLorsque la résistance à la chaleur n'est pas nécessaire.
