ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) lega di alluminio fusa: lega saldabile resistente alla corrosione rinforzata con un composito di zinco e magnesio.

Come norma nazionale cinese (GB/T 1173) nellaLeghe per colata resistenti alla corrosione del sistema alluminio-silicio e zinco-magnesioI rappresentanti caratteristici dellaZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) per mezzo diBuona resistenza alla corrosione, moderata resistenza meccanica ed eccellente saldabilitàper cui è conosciuta. La lega è prodotta daIl silicio (Si) garantisce le prestazioni di fusione, rafforzate da una combinazione di zinco (Zn) e magnesio (Mg).È particolarmente adatto alla produzione diFusioni complesse che richiedono resistenza alla corrosione in acqua di mare, saldabilità e carichi mediHa un valore applicativo unico nel campo delle navi, dell'industria chimica, dei macchinari alimentari e così via.

Il grado nazionale per lo ZL115 è ZAlSi5Zn1Mg.

• Standard nazionale GradoSecondo GB/T 1173, il suo grado èZAlSi5Zn1Mg. Il nome riflette direttamente il suo sistema di leghe principali: silicio (Si), zinco (Zn) e magnesio (Mg).
• Codice settore/impresa::ZL115 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 di silicio medio-basso (4,5-5,51 TP3T) Assicurare la fluidità di base della colata;Zinco (1,2-1,81 TP3T) complessato con magnesio (0,4-0,61 TP3T)Fornisce effetti potenziati;senza rameIn questo modo è possibile avereEccellente resistenza alla corrosionee allo stesso tempoBuona saldabilitàÈ una delle poche leghe di alluminio fuso che è “resistente alla corrosione + saldabile”.

Tabella di composizione della lega di alluminio ZL115 (basata sui requisiti tipici di GB/T 1173)

elementare	Intervallo di contenuto (wt%)	ruolo funzionale
Silicio (Si)	4.5-5.5	Principali elementi di lega. Fornisce una fluidità di base della colata con un parziale rafforzamento della soluzione solida.
Zinco (Zn)	1.2-1.8	Uno dei principali elementi di miglioramentoRafforzamento in soluzione solida L'effetto di rafforzamento della soluzione solida è significativo e migliora la resistenza alla corrosione.
Magnesio (Mg)	0.4-0.6	Elementi chiave di miglioramento. Formazione di Mg₂Si con il silicio ed effetto sinergico di rafforzamento composito con lo zinco.
Rame (Cu)	≤ 0.1	Impurità rigorosamente controllate. Mantiene un'eccellente resistenza alla corrosione.
Ferro (Fe)	≤ 0.6	Elementi di impurità. Deve essere controllato, ma è moderatamente tollerato.
Manganese (Mn)	≤ 0.5	Può essere aggiunto per neutralizzare gli effetti nocivi del ferro.
Titanio (Ti)	0,1-0,2 (può essere aggiunto)	Raffinatore di cereali.
Alluminio (Al)	tolleranza (cioè l'errore consentito)	Materiale del substrato.

Tabella dei parametri delle proprietà fisiche e meccaniche dello ZL115 (tipo di metallo colato, valori tipici)

Indicatori di prestazione	Calco (F)	Stato di invecchiamento T5	T6 soluzione solida + stato di invecchiamento	Posizionamento e interpretazione delle prestazioni
densità	2,68-2,70 g/cm³	--	--	--
Resistenza alla trazione (Rm)	160-190 MPa	200-240 MPa	250-290 MPa	T6 resistenza allo stato medio-altosoddisfa i requisiti dei componenti strutturali generali.
Resistenza allo snervamento (Rp0,2)	90-110 MPa	140-170 MPa	180-210 MPa	La resistenza allo snervamento aumenta dopo il trattamento termico e la capacità di carico viene potenziata.
Allungamento (A)	3.0-5.0%	2.0-4.0%	2.0-4.0%	Buona plasticitàIl risultato è superiore alla maggior parte delle leghe contenenti rame.
Durezza Brinell (HB)	60-70	70-80	80-95	Durezza moderata e buona lavorabilità.
resistenza alla corrosione	di talento	di talento	di talento	Punti di forza fondamentaliÈ privo di rame e resistente alla corrosione dell'acqua di mare e dei prodotti chimici.
saldabilità	favorevole	favorevole	favorevole	Punti di forza fondamentalipossono essere saldati a tig per riparazioni e giunzioni.
Mobilità di fusione	medio	--	--	Contenuto di silicio inferiore e minore fluidità rispetto alle leghe ad alto contenuto di silicio.
Resistenza alle alte temperature	abituale	abituale	abituale	Lega non resistente al calore, non adatta a lavori di lunga durata ad alte temperature.

Percorsi di miglioramento delle prestazioni e caratteristiche tecniche
Le prestazioni dello ZL115 derivano dal suo “Composito di zinco-magnesio rinforzato e resistente alla corrosione per questo prodotto”Concetto di design:

1. Il ruolo unico dello zincoLo zinco presenta un'elevata solubilità solida nell'alluminio e può fornireNotevole effetto di rafforzamento della soluzione solidasenza compromettere la resistenza alla corrosione come il rame. L'aggiunta di zinco migliora anche la resistenza alla corrosione della lega.capacità di limitazione naturale.
2. Supplemento di magnesioIl magnesio e il silicio formano fasi precipitate di Mg₂Si che vengono ulteriormente rafforzate dal trattamento termico. Lo zinco composito con il magnesio forma fasi di rinforzo come T(Al₂Mg₃Zn₃), che aumenta la risposta al trattamento termico.
3. Design senza rameLimiti rigorosi sul contenuto di rame assicurano che le leghe in ambienti marini e chimici sianoEccellente resistenza alla corrosioneQuesta è la caratteristica principale che la distingue dalle leghe contenenti rame come ZL105 e ZL107.
4. Buona saldabilitàGrazie all'assenza di rame e all'adeguato controllo delle impurezze, lo ZL115Bassa tendenza alla criccatura a caldo della saldaturaPuò essere utilizzato per la riparazione con saldatura a tig e la giunzione strutturale, facilitando la fabbricazione e la riparazione di fusioni complesse.

Gradi internazionali corrispondenti
Il sistema di rinforzo in zinco-magnesio dello ZL115 è un po' unico a livello internazionale, ma è possibile trovare gradi simili:

• Standard nazionale cinese::ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
• American Standard:: In collaborazione con il 713.0 (Al-Zn6CuMg) è differente, ma il sistema 712.0 (Al-Zn6Mg) ha una certa somiglianza; alcune fonti riportano che 771.0 (Al-Zn7Mg) sono simili. Il più vicino è il Leghe per colata di alluminio contenenti zinco ma non c'è corrispondenza diretta.
• Standard UE::IT AC-41000 (Al-Si5Mg) Senza zinco;IT AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg) Eccessivo contenuto di zinco. Nessuna controparte diretta.
• Standard giapponese: Nessuna corrispondenza diretta.
• standard internazionale::AlSi5Zn1Mg Gradi simili sono disponibili nella norma ISO 3522.

ZL115 nell'industria della fonderia

in base alla suaBuona resistenza alla corrosione, saldabilità e media robustezzaZL115 è utilizzato principalmente nei seguenti campi:

1. Ingegneria navale e oceanica (applicazioni principali)
   • Accessori per la nauticaValvole a ponte, alloggiamenti per pompe, raccordi per tubi, griglie di ventilazione.
   • Piattaforme marinePorta strumenti, connettori per ringhiere, custodie resistenti alla corrosione.
   • Macchine per la pesca: Alloggiamenti per avvolgitori di reti da pesca, componenti di pompe per acqua di mare.
2. Macchinari chimici e alimentari
   • Pompe e valvole chimicheCorpo pompa, corpo valvola, raccordi per il trasporto di sostanze corrosive.
   • macchine alimentariAlloggiamenti di apparecchiature per la lavorazione degli alimenti, connessioni di tubi di trasporto (nessun rischio di contaminazione da rame).
   • Attrezzature farmaceuticheSono necessarie custodie per strumenti prive di rame e resistenti alla corrosione.
3. Componenti meccanici e strutturali generali
   • Parti strutturali saldate: Pezzi fusi da saldare a profili o piastre di alluminio.
   • Alloggiamenti complessi: Alloggiamenti di strumenti e apparecchiature elettriche in cui è richiesta la resistenza alla corrosione.
   • metropolitanaRivestimento interno della cabina, staffe del bracciolo.

Domande frequenti sulla lega di alluminio ZL115

Q1: Qual è il vantaggio più importante dello ZL115?

• Due punti di forza fondamentali:: Uno èEccellente resistenza alla corrosione(senza rame), particolarmente resistente alla corrosione dell'acqua di mare e dei mezzi chimici.Buona saldabilitàPuò essere collegato e riparato mediante saldatura ad arco di argon. Queste due caratteristiche lo rendono unico nel suo genere in campo marino, chimico e in altri settori.

D2: Qual è il livello di resistenza di ZL115? Come si confronta con lo ZL104?

• La resistenza alla trazione dello ZL115-T6 è di circa 250-290 MPa.Leggermente inferiore allo ZL104-T6 (240-270 MPa, ma i valori tipici per lo ZL104-T6 sono in realtà più bassi, il limite superiore di resistenza dello ZL104 è di circa 270, quello dello ZL115 è di circa 290, quindi lo ZL115 è leggermente superiore o comparabile). Tuttavia, lo ZL104 ha una migliore fluidità di colata e lo ZL115 una migliore resistenza alla corrosione e saldabilità. Entrambi hanno i loro punti di forza, ma lo ZL115 è più adatto ai requisiti di elevata resistenza alla corrosione richiesti dall'occasione.

Q3: Perché lo ZL115 ha una buona resistenza alla corrosione?

• principalmente perchéRame (Cu) libero. Il rame forma una fase catodica nella lega di alluminio, accelerando la corrosione elettrochimica. ZL115 controlla rigorosamente il rame ≤ 0,1%, mentre l'aggiunta di zinco contribuisce invece a formare un film di ossido superficiale più stabile, in modo da mostrare un'eccellente resistenza alla corrosione in acqua di mare, atmosfera umida e altri ambienti.

Q4: Quali sono i requisiti del processo di saldatura per ZL115?

• Buona saldabilitàpossono essere uniti o riparati mediante saldatura TIG convenzionale (TIG/MIG). Raccomandazioni:
  • Utilizzare fili di saldatura con proprietà omogenee o leggermente superiori a quelle del metallo di base (ad esempio fili di alluminio-silicio contenenti zinco).
  • Pulire accuratamente l'area di saldatura prima di saldare per rimuovere la pellicola di ossido.
  • Un preriscaldamento adeguato (100-150°C) è possibile per i pezzi spessi e di grandi dimensioni.
  • Alleggerimento delle sollecitazioni di importanti parti strutturali dopo la saldatura.

Q5: Lo ZL115 può essere utilizzato per la produzione di eliche marine?

• inadeguatoLe eliche richiedono estrema robustezza e resistenza alla cavitazione. Le eliche richiedono un'elevatissima robustezza e resistenza alla cavitazione e sono solitamente realizzate in bronzo nichel-alluminio o in acciaio inox. Lo zl115 non è sufficientemente robusto per questo scopo e viene utilizzato principalmente per componenti non portanti o moderatamente portanti in applicazioni marine.

Q6: Come sono le prestazioni di fusione di ZL115? A cosa devo prestare attenzione durante la progettazione?

• livello medio. Il contenuto di silicio è di soli 4,5-5,5% e la fluidità non è pari a quella di ZL104, ZL111 e altre leghe ad alto contenuto di silicio. È necessario prestare attenzione nella progettazione del sistema di colata:
  • Aumentare opportunamente le dimensioni della porta e aumentare la temperatura di colata.
  • Evitare strutture con pareti troppo sottili (spessore minimo consigliato ≥ 3 mm).
  • Migliorare la progettazione del restringimento del riempimento per evitare il restringimento e l'allentamento dei fori di restringimento.

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📊 Colonna estesa: analisi comparativa di ZL115 e leghe correlate

dimensione di confronto	ZL115 (AlSi5Zn1Mg)	ZL101A (AlSi7MgA)	ZL104 (AlSi9Mg)	ZL105 (AlSi5Cu1Mg)
Silicio (Si)%	4.5-5.5	6.5-7.5	8.5-10.5	4.5-5.5
Rame (Cu)%	≤0,1 (senza rame)	≤0,1 (senza rame)	≤0,1 (senza rame)	1,0-1,5 (con rame)
Zinco (Zn)%	1.2-1.8	≤0.1	≤0.2	≤0.3
Magnesio (Mg)%	0.4-0.6	0.25-0.45	0.17-0.35	0.4-0.6
Resistenza alla trazione (T6)	250-290 MPa	290-330 MPa	240-270 MPa	280-320 MPa
Allungamento (T6)	2.0-4.0%	3.0-6.0%	1.5-3.0%	1.5-3.0%
resistenza alla corrosione	Eccellente (senza rame)	Eccellente (senza rame)	Eccellente (senza rame)	Medio (con rame)
saldabilità	di talento	favorevole	favorevole	medio
Mobilità di fusione	medio	favorevole	di talento	medio
Costi tipici	medio	fascia medio-alta	低	medio

Guida rapida alla selezione:

• Seleziona ZL115Quando la parte richiedeResistente all'acqua di mare, saldabile, a media resistenzaQuando è il momento giusto, è una scelta privilegiata nei settori marino e chimico.
• Selezionare ZL101ARichiestoMaggiore resistenza, buone prestazioni complessivee quando è richiesta anche la resistenza alla corrosione.
• Selezionare ZL104La ricercaProduttività ed economia della colataQuando i requisiti di resistenza sono moderati.
• Seleziona ZL105RichiestoResistenza alle alte temperature o superioreAccettabile quando la resistenza alla corrosione è leggermente inferiore.