Una guida completa alla lega di alluminio fuso ZL110: sistema di composizione, processo di trattamento termico, gradi internazionali e applicazioni tipiche.
发布时间：IL SUO NOME È UN'ALTRA COSA.2026-03-08 分类: 分类informazioni al pubblico 6D4F↩览量：IL MIO NOME È107
Come norma nazionale cinese (GB/T 1173) nellaLeghe per colata ad alto tenore di rame-alluminio-silicio resistenti al calore e all'usurarappresentanti tipici dellaZL110 (ZAlSi5Cu6Mg) per mezzo diMaggiore contenuto di rame, eccellente resistenza alle alte temperature, buona resistenza all'usura e costi inferioriper cui è conosciuta. La lega è prodotta daIl contenuto medio di silicio (4,0-6,0%) garantisce le prestazioni di base della colata, mentre l'alto contenuto di rame (5,0-8,0%) è utilizzato come elemento di rinforzo del nucleo.Dopo il trattamento termico T1 o T5, può ottenere eccellenti proprietà meccaniche ad alta temperatura e resistenza all'usura.Getti con alte temperature di esercizio, carichi medi e requisiti di resistenza all'usuraSi tratta di un materiale economico ampiamente utilizzato in automobili, motociclette, macchinari elettrici generici e altri settori.
Il grado nazionale per ZL110 è ZAlSi5Cu6Mg.
- Standard nazionale GradoSecondo GB/T 1173, il suo grado èZAlSi5Cu6Mg. Il nome riflette direttamente il suo sistema di leghe principali: silicio (Si), rame (Cu) e magnesio (Mg).
- Codice settore/impresa::ZL110 Si tratta di una denominazione ampiamente utilizzata per questo materiale nei disegni, nei manuali e negli standard aziendali dell'industria della fonderia.
- Caratteristiche principali::Contenuto medio di silicio (4,0-6,01 TP3T) La fluidità della colata di base è garantita;Contenuto di rame molto elevato (5,0-8,0%) Offre un'eccellente resistenza alle alte temperature e all'usura;Aggiunta di magnesioFornisce un effetto di rinforzo ausiliario. Rispetto a ZL108 e ZL109, il suo costo è inferiore, ma le sue prestazioni ad alta temperatura sono leggermente inferiori; è adatto a parti resistenti al calore e all'usura non particolarmente esigenti.
Tabella di composizione della lega di alluminio ZL110 (basata sui requisiti tipici di GB/T 1173)
| elementare | Intervallo di contenuto (wt%) | ruolo funzionale |
|---|---|---|
| Silicio (Si) | 4.0-6.0 | Principali elementi di lega. Fornisce una fluidità di base della colata con un parziale rafforzamento della soluzione solida. |
| Rame (Cu) | 5.0-8.0 | Elementi fondamentali di rafforzamento.. Formazione di un gran numero di fasi rinforzate con Al₂Cu, che migliorano significativamente la resistenza e la durezza a temperatura ambiente e ad alta temperatura. |
| Magnesio (Mg) | 0.2-0.5 | Elementi ausiliari di rinforzo. Forma Mg₂Si con il silicio, che si sinergizza con Al₂Cu per aumentare ulteriormente la resistenza. |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.8 | Elementi di impurità. Deve essere controllata, ma la tolleranza è elevata. |
| Manganese (Mn) | ≤ 0.5 | Può essere aggiunto per neutralizzare gli effetti nocivi del ferro. |
| Zinco (Zn) | ≤ 0.3 | Impurità. |
| Titanio (Ti) | ≤ 0.2 | Raffinatore di cereali. |
| Alluminio (Al) | tolleranza (cioè l'errore consentito) | Materiale del substrato. |
Tabella dei parametri delle proprietà fisiche e meccaniche di ZL110 (tipo di metallo colato, valori tipici)
| Indicatori di prestazione | Calco (F) | T1 limitazione naturale | Invecchiamento manuale T5 | Posizionamento e interpretazione delle prestazioni |
|---|---|---|---|---|
| densità | 2,75-2,80 g/cm³ | -- | -- | Maggiore densità, grazie all'elevato contenuto di rame. |
| Resistenza alla trazione a temperatura ambiente (Rm) | 160-200 MPa | 200-240 MPa | 240-280 MPa | Buona resistenza dopo T5, a un livello di intensità medio-alto. |
| Resistenza alla trazione ad alta temperatura (250°C) | abituale | favorevole | Eccellente (≥120 MPa) | Punti di forza fondamentaliL'elevato contenuto di rame garantisce buone prestazioni alle alte temperature. |
| Resistenza allo snervamento (Rp0,2) | 90-120 MPa | 140-170 MPa | 180-220 MPa | Il carico di snervamento aumenta significativamente dopo il trattamento termico. |
| Allungamento (A) | 1.5-2.5% | 1.0-2.0% | ≤1.0% | Minor plasticità, una caratteristica intrinseca delle leghe ad alto contenuto di rame. |
| Durezza Brinell (HB) | 70-80 | 85-95 | 100-115 | elevata rigiditàEccellente resistenza all'abrasione. |
| conducibilità del calore | Circa 120-130 W/(m-K) | -- | -- | Media. |
| Coefficiente di espansione lineare | Circa 21,0-22,0×10-⁶/°C | -- | -- | Più alto, a causa del minore contenuto di silicio. |
| Mobilità di fusione | medio | -- | -- | Contenuto di silicio inferiore e minore fluidità rispetto alle leghe ad alto contenuto di silicio. |
| resistenza alla corrosione | mediocre | mediocre | mediocre | L'elevato contenuto di rame lo rende meno resistente alla corrosione e richiede una protezione superficiale. |
Percorso di miglioramento delle prestazioni e caratteristiche tecniche dello ZL110
Le prestazioni dello ZL110 derivano dal suo “Alto rame dominante ed economico”Percorsi tecnici:
- Il rame alto è il cuoreL'elevato contenuto di rame, fino a 5-8%, è un fattore chiave per l'ottenimento di un prodotto di qualità.Elevata durezza e buona resistenza alle alte temperatureLa ragione fondamentale della La presenza di un gran numero di fasi di Al₂Cu determina un'eccellente resistenza all'usura sia a temperatura ambiente che a temperature elevate.
- Trattamento termico opzionale::
- T1 (limitazione naturale): stato di fusione per un lungo periodo di tempo, può rilasciare parzialmente le tensioni interne e un piccolo aumento della resistenza, adatto per applicazioni sensibili ai costi e meno impegnative.
- T5 (invecchiamento artificiale)Il processo comune è la conservazione a 150-180°C per diverse ore per ottenere il picco di resistenza e durezza.
- Generalmente nessuna lavorazione T6A causa dell'elevato contenuto di rame, il rischio di sovracottura della soluzione solida e la deformazione da spegnimento sono difficili da controllare.
- Vantaggio di costoRispetto alle leghe per pistoni specializzate come ZL108 e ZL109, ZL110 non contiene il costoso nichel (Ni) e ha una maggiore tolleranza per le impurità come il ferro.Costi dei materiali significativamente inferioriÈ la scelta preferita per i “pezzi d'usura economici resistenti al calore”.
Gradi internazionali corrispondenti
Lo ZL110 si può trovare a livello internazionale in leghe con proprietà simili, ma soprattutto in gradi più vecchi o per applicazioni specifiche:
- Standard nazionale cinese::ZAlSi5Cu6Mg (GB/T 1173)
- American Standard:: In collaborazione con il 324.0 (Al-Si5Cu5) o B295.0 (Al-Si4Cu6) presentano analogie nella composizione e nelle proprietà.
- Standard UENon c'è una corrispondenza diretta, e i numeri più vecchi, come ad esempio G-AlSi6Cu6 presenti in alcuni standard nazionali.
- Standard russo::AЛ5 或 AЛ6 Ci sono ingredienti simili.
ZL110 nell'industria della fonderia
in base alla suaBuona resistenza alle alte temperature, eccellente resistenza all'usura e basso costoZL110 è utilizzato principalmente in applicazioni sensibili ai costi, con temperature di esercizio elevate e bassi requisiti di resistenza alla corrosione:
- Motociclette e macchine elettriche generiche (applicazioni principali)
- motore per motoBlocco cilindri, pistone (cilindrata bassa), testa del cilindro.
- Motore a benzina universale: Blocchi cilindri per tosaerba, piccoli generatori, motori per pompe ad acqua.
- compressore d'ariaBlocchi e teste di piccoli compressori.
- Parti e componenti per autoveicoli
- Sistema frenanteTamburi dei freni a tamburo (alcuni modelli di fascia bassa).
- Accessori per il motoreStaffe di scarico, staffe di montaggio del motore.
- Componenti della trasmissioneForchette del cambio, mozzi dei denti del sincronizzatore (è richiesta la resistenza all'usura).
- Parti di usura industriali
- Cursori, boccole, guide, gabbie per cuscinetti.
- Elettrodomestici e ferramenta
- Piastra di ferro, supporto per tostapane (per sfruttare la sua resistenza al calore).
Domande frequenti sulla lega di alluminio ZL110
Q1: Qual è la principale differenza tra ZL110 e ZL108, ZL109? Come selezionare il tipo?
- analisi comparativa::
- ZL110::Rame alto (5-8%), silicio medio-basso (4-6%), senza nichel.Buona resistenza alle alte temperature, eccellente resistenza all'usura, basso costoGiamahiria Araba LibicaElevato coefficiente di espansione termica, scarsa resistenza alla corrosione, generale colabilità. Adatto per macchine di potenza a basso e medio carico termico e sensibili ai costi.
- ZL108::Per-eutettico ad alto contenuto di silicio (11-13%), rame medio (1-2%), contenente magnesio, contenente nichel.Coefficiente di espansione termica più basso, massima resistenza alle alte temperature, migliore resistenza all'usuraÈ adatto per i pistoni dei motori diesel ad alto carico termico.
- ZL109::Eutettico ad alto contenuto di silicio (11-13%), rame medio-basso (0,5-1,5%), contenente magnesio, contenente nichel.Prestazioni equilibrate a tutto tondo, buona colabilitàÈ adatto per i pistoni dei motori diesel medi e leggeri e dei motori a benzina.
- selezione::Ricerca di prestazioni estreme, elevato carico termicoScegliere ZL108;Perseguire un equilibrio di prestazioni completoScegliere ZL109;Per carichi di calore economici e medio-bassiVai con ZL110.
D2: Lo ZL110 è adatto alla produzione di pistoni?
- Adatto per applicazioni di fascia medio-bassaZL110 è stato ampiamente utilizzato inMotociclette di piccola cilindrata, motori a benzina per uso generico, macchine agricoledi pistoni e blocchi cilindri. L'elevato contenuto di rame garantisce una resistenza di base all'usura e alle alte temperature a costi contenuti. Tuttavia, perAlta velocità, alta densità di potenza, elevati carichi termiciPer i motori moderni, lo ZL110 non è più sufficiente e deve essere aggiornato allo ZL109, ZL108 o a leghe ancora più alte.
Q3: Quali sono le prestazioni di fusione di ZL110? A cosa devo prestare attenzione durante la progettazione?
- Media inferiore. Il contenuto di silicio è di soli 4-6% e la fluidità non è pari a quella di leghe ad alto contenuto di silicio come ZL104 e ZL109. Allo stesso tempo, l'elevato contenuto di rame rende ampio l'intervallo di solidificazione, il che significa che la lega non può essere utilizzata come lega di silicio.Maggiore tendenza alla fessurazione e al ritiro a caldo. La progettazione dei sistemi di colata e delle colonne montanti deve essere rafforzata per compensare il ritiro ed evitare difetti nei giunti caldi.
Q4: Qual è la resistenza alla corrosione di ZL110? Ha bisogno di un trattamento superficiale?
- mediocre. L'elevato contenuto di rame conferisce una bassa resistenza alla corrosione in ambienti atmosferici e umidi. Da utilizzare all'esterno o dove è probabile l'esposizione all'umidità.È necessaria un'efficace protezione delle superficiL'effetto di ossidazione anodica non è buono, come la verniciatura, la placcatura, ecc. L'effetto di ossidazione anodica non è buono, lo strato di pellicola è grigio e non uniforme.
Q5: Quali sono le prestazioni di riparazione per saldatura di ZL110?
- mediocre. Il contenuto di rame è molto elevato e la tendenza a saldare crepe a caldo è molto evidente. Saldatura di riparazione ad arco di argon, necessità di esserePreriscaldamento ad alta temperatura (200-300°C)Il filo di saldatura deve essere specializzato e la saldatura deve essere eseguita immediatamente dopo la saldatura.sollievo dallo stress. Per le parti portanti importanti, ilNon è consentita la saldatura di ricarica.
D6: Lo ZL110 è obsoleto nell'industria moderna?
- Non è stato completamente eliminato, ma lo spazio di applicazione si sta riducendo.. Con l'aggiornamento delle normative sulle emissioni e l'aumento del potenziamento dei motori, i requisiti per le prestazioni dei materiali diventano sempre più severi e l'applicazione della ZL110 nei componenti principali delle macchine elettriche viene gradualmente sostituita da leghe più avanzate come la ZL109 e la ZL108. Tuttavia, inMacchine agricole, potenza generica di fascia bassa, parti di usura non critichee altre aree estremamente sensibili ai costi, lo ZL110 è ancora riconosciuto per la suaVantaggi di costo ineguagliabiliE prendere il tuo posto.
📊 Colonna estesa: analisi comparativa di ZL110 con ZL108 e ZL109
| dimensione di confronto | ZL110 (ZAlSi5Cu6Mg) | ZL109 (ZAlSi12CuMgNi) | ZL108 (ZAlSi12Cu2Mg1) |
|---|---|---|---|
| Tipo di lega | Basso Silicio Alto Rame | Eutettico ad alto contenuto di silicio con nichel | Tipo per-eutettico ad alto contenuto di silicio |
| Contenuto di silicio (Si) | 4.0-6.0% | 11.0-13.0% | 11.0-13.0% |
| Contenuto di rame (Cu) | 5.0-8.0% | 0.5-1.5% | 1.0-2.0% |
| Contenuto di nichel (Ni) | non hanno | 0.8-1.3% | 0.3-0.9% |
| Coefficiente di espansione termica | Superiore (21-22) | Inferiore (19-20,5) | Minimo (18,5-20) |
| Resistenza alle alte temperature | favorevole | di talento | ottimale |
| Resistenza a temperatura ambiente (T5) | 240-280 MPa | 240-280 MPa | 240-270 MPa |
| resistenza all'abrasione | Buono (elevato contributo di rame) | Eccezionale (elevato contributo di silicio) | Ottimale (contributo del silicio primario) |
| Mobilità di fusione | medio | di talento | favorevole |
| posizionamento dei costi | Basso (economia) | medio | Moderatamente alto |
| applicazione tipica | Motori di piccola cilindrata, macchine agricole | Pistoni per motori leggeri e medi | Pistoni per motori per impieghi gravosi |
Guida rapida alla selezione:
- Seleziona ZL110Sensibili ai costi, con un carico termico medio-basso, senza requisiti di resistenza alla corrosione (ad esempio, macchine agricole, potenza generica di fascia bassa).
- Scegliere ZL109.Richiede prestazioni complessive equilibrate e carichi termici moderati (ad esempio, motori a benzina per autovetture, motori diesel leggeri).
- Selezionare ZL108Requisiti di resistenza al calore estremo, minimo coefficiente di espansione, massima resistenza all'usura (ad es. motori diesel sovralimentati, motori per impieghi gravosi).
