Guida completa alla lega di alluminio fuso ZL116: sistema di composizione, processo di trattamento termico, gradi internazionali e applicazioni tipiche
Pubblicato il:2026-03-12 Categoria:informazioni al pubblico Visualizzazioni:1932
Catalogo degli articoli
- Tabella di composizione della lega di alluminio ZL116 (basata sui requisiti tipici di GB/T 1173)
- ZL116 Tabella dei parametri delle proprietà fisiche e meccaniche (tipo di metallo colato, valori tipici)
- Percorsi di miglioramento delle prestazioni e caratteristiche tecniche
- Gradi internazionali corrispondenti
- Applicazione dello ZL116 nell'industria della fonderia
- 📊 Colonna estesa: analisi comparativa di ZL116 e leghe correlate
Come norma nazionale cinese (GB/T 1173) nellaLeghe da colata contenenti alluminio-silicio-magnesio e berilliorappresentanti tipici dellaZL116 (ZAlSi7MgBe) per mezzo diEccellente fluidità di colata, ottima tenuta all'aria, buona resistenza al calore ed elevate proprietà meccaniche complessive.per cui è conosciuta. La lega è prodotta daIl silicio (Si) garantisce le proprietà di fusione, il magnesio (Mg) rafforza la precipitazione e viene aggiunta una traccia di berillio (Be).Migliorare significativamente la resistenza all'ossidazione della fusione, l'affinamento dei grani e migliorare le prestazioni ad alta temperatura, dopo il trattamento termico T6 può ottenere un equilibrio di alta resistenza e buona plasticità, è la produzione diFusioni di chiavi complesse a parete sottile, ermetiche e resistenti al calore per il settore aerospaziale, la strumentazione, l'ottica e altri settori di fascia alta.Il materiale ideale per il
Il grado nazionale per lo ZL116 è ZAlSi7MgBe.
- Standard nazionale GradoSecondo GB/T 1173, il suo grado èZAlSi7MgBe. Il nome riflette direttamente il suo sistema di leghe di base: silicio (Si), magnesio (Mg) e berillio (Be).
- Codice settore/impresa::ZL116 Si tratta di una denominazione ampiamente utilizzata per questo materiale nei disegni, nei manuali e negli standard aziendali dell'industria della fonderia.
- Caratteristiche principaliIl contenuto medio di silicio (6,5-7,5%) garantisce una buona colabilità; il magnesio (0,35-0,55%) rafforza la precipitazione;Aggiunta di tracce di berillio (0,15-0,40%)La sua caratteristica più importante è la capacità di migliorare significativamente la resistenza all'ossidazione della fusione, l'affinamento dei grani, la fluidità e la resistenza alle alte temperature; allo stesso tempo, ha un'eccellente tenuta ai gas.
Tabella di composizione della lega di alluminio ZL116 (basata sui requisiti tipici di GB/T 1173)
| elementare | Intervallo di contenuto (wt%) | ruolo funzionale |
|---|---|---|
| Silicio (Si) | 6.5-7.5 | Elemento di lega primario. Fornisce una buona fluidità di colata, resistenza alle cricche a caldo e costituisce la base per la fase di rafforzamento Mg₂Si. |
| Magnesio (Mg) | 0.35-0.55 | Elemento chiave di rafforzamento. Forma Mg₂Si con Si, che viene rafforzato per precipitazione con trattamento termico T6. |
| Berillio (Be) | 0.15-0.40 | Elementi in evidenza. Migliora sensibilmente la resistenza all'ossidazione della fusione, affina la granulometria, migliora la fluidità e le prestazioni ad alta temperatura. |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.5 | Elementi di impurità. Deve essere controllato, ma è moderatamente tollerato. |
| Rame (Cu) | ≤ 0.1 | Impurità. Rigorosamente controllate per mantenere la resistenza alla corrosione. |
| Manganese (Mn) | ≤ 0.1 | Impurità. |
| Zinco (Zn) | ≤ 0.1 | Impurità. |
| Titanio (Ti) | 0,1-0,2 (può essere aggiunto) | Raffinatore di cereali. |
| Alluminio (Al) | tolleranza (cioè l'errore consentito) | Materiale del substrato. |
ZL116 Tabella dei parametri delle proprietà fisiche e meccaniche (tipo di metallo colato, valori tipici)
| Indicatori di prestazione | Calco (F) | T6 soluzione solida + stato di invecchiamento | Posizionamento e interpretazione delle prestazioni |
|---|---|---|---|
| densità | 2,66-2,68 g/cm³ | -- | -- |
| Resistenza alla trazione (Rm) | 180-220 MPa | 290-340 MPa | Eccellente resistenza allo stato T6Ha raggiunto il livello dell'alluminio fuso ad alta resistenza. |
| Resistenza allo snervamento (Rp0,2) | 100-130 MPa | 230-270 MPa | La resistenza allo snervamento aumenta significativamente dopo il trattamento termico e la capacità di carico è migliorata. |
| Allungamento (A) | 3.0-6.0% | 2.0-5.0% | Mantiene una buona plasticitàforte ed equilibrato. |
| Durezza Brinell (HB) | 60-70 | 85-105 | Durezza moderata e buona lavorabilità. |
| Mobilità di fusione | di talento | -- | L'aggiunta di berillio migliora ulteriormente la fluidità ed è adatta per pezzi complessi a parete sottile. |
| ermetico | eccellente | eccellente | Punti di forza fondamentaliIl berillio affina l'organizzazione e migliora le densità, adatto per le fusioni a pressione. |
| resistenza al calore | favorevole | di talento | Punti di forza fondamentaliIl berillio migliora la resistenza alle alte temperature e la stabilità dei tessuti. |
| resistenza alla corrosione | favorevole | favorevole | Senza rame, buona resistenza alla corrosione. |
Percorsi di miglioramento delle prestazioni e caratteristiche tecniche
Le prestazioni superiori dello ZL116 derivano dalla “Rinforzo a base di silicio e magnesio + la magia del berillio in tracce”：
- Rinforzo di base in silicio e magnesioIl contenuto di silicio di 6,5-7,51 TP3T garantisce una buona colabilità, il contenuto di magnesio di 0,35-0,551 TP3T fornisce una base adeguata per il rafforzamento per precipitazione del Mg₂Si e si ottiene un'elevata resistenza dopo il trattamento termico T6.
- Molteplici ruoli del berillio in tracce::
- antiossidanteIl berillio forma una densa pellicola di ossido sulla superficie della fusione, che riduce significativamente la combustione ossidativa e il degassamento durante il processo di fusione e migliora la purezza della fusione.
- Affinamento dei graniIl berillio può affinare i grani di α-Al e il silicio eutettico, migliorare l'omogeneità organizzativa e aumentare le proprietà meccaniche.
- Migliorare la mobilitàAffinamento dell'organizzazione e riduzione della tensione superficiale, con conseguente migliore capacità di riempimento della colata, adatta per getti complessi a pareti sottili.
- Migliore resistenza al caloreIl berillio forma composti stabili alle alte temperature, migliorando la resistenza alle alte temperature e al creep della lega.
- Trattamento termico di precisione T6::
- trattamento della soluzione solida535±5°C × 6-12 h, tempra in acqua (40-60°C).
- limite di tempo artificiale: 160-180°C × 4-10 ore, raffreddamento ad aria.
- La presenza del berillio determina una maggiore stabilità dell'organizzazione trattata termicamente e una migliore costanza delle proprietà.
Gradi internazionali corrispondenti
Le proprietà del berillio dello ZL116 hanno specifiche controparti internazionali:
| norma | voti | nota |
|---|---|---|
| Cina GB/T 1173 | ZL116 (ZAlSi7MgBe) | - |
| ASTM, USA | A357.0 | Lega Al-Si7Mg0,6 contenente berillio con una composizione vicina a quella della lega Al-Si7Mg0,6. |
| UE IT | IT AC-42200 (AlSi7Mg0,6) | Esente da berillio, ma le proprietà possono essere regolate dal processo per avvicinarsi a quelle del berillio. |
| Francia NF | A-S7G | Alcune versioni contenenti berillio |
| ISO 3522 | AlSi7MgBe | Sono disponibili i voti corrispondenti |
Applicazione dello ZL116 nell'industria della fonderia
in base alla suaEccellente scorrevolezza, elevata tenuta all'aria, buona resistenza al calore e proprietà meccaniche complete.ZL116 è utilizzato principalmente nei seguenti campi:
- aerospaziale
- Parti complesse a parete sottileAlloggiamenti per strumenti, corpi valvola idraulici, componenti del sistema di alimentazione, supporti per strumenti ottici.
- componente portante: corpi valvola per sistemi pneumatici, alloggiamenti per accumulatori di pressione, raccordi di linea.
- strumenti di precisione
- Apparecchiature di alta precisioneAlloggiamenti per giroscopi, alloggiamenti per sensori, componenti strutturali del sistema di navigazione.
- strumento ottico: supporti per telescopi, alloggiamenti per fotocamere, basi per strumenti di misura.
- industria automobilistica
- sistema boosterAlloggiamento del compressore del turbocompressore, linee dell'intercooler.
- Componenti del motoreCorpo della valvola EGR, staffa del sensore, alloggiamento della pompa del vuoto.
- Elettrico ed elettronico
- Parti del radiatoreAlloggiamento del dissipatore di calore per LED ad alta potenza, substrato del modulo IGBT.
- dispositivo di tenutaScatole di giunzione sigillate, elementi a guida d'onda, schermi RF.
- Attrezzature per la difesa
- Componenti di spoletta, alloggiamenti del sistema di puntamento ottico, componenti strutturali del sistema di guida.
Domande frequenti sulla lega di alluminio ZL116
D1: Qual è la funzione del berillio nello ZL116? È possibile ometterlo?
- Il berillio è un elemento multifunzionale: ① riduce significativamente l'ossidazione della fusione, migliora la purezza della fusione; ② affina il grano, migliora l'organizzazione; ③ migliora la fluidità, favorendo le fusioni a parete sottile; ④ migliora le prestazioni ad alta temperatura. Anche le leghe senza berillio (come la ZL101A) sono comunemente utilizzate, ma nel caso delEsigenti requisiti di tenuta all'aria, stampaggio a parete sottile e resistenza al caloreLo ZL116 è insostituibile per tutte le occasioni.
D2: Qual è la differenza tra ZL116, ZL101A e ZL114A?
- ZL101A: lega di base ad alta resistenza e tenacità, economica e ampiamente utilizzata, ma non contiene berillio.
- ZL114AVersione ad alto contenuto di magnesio per una maggiore resistenza, eccellente tenacità, assenza di berillio, elevate prestazioni grazie alla purezza e al trattamento termico.
- ZL116: Leghe contenenti berillio.Migliore colabilità, ermeticità e resistenza al caloreLo ZL114A è adatto a parti complesse a parete sottile, pressurizzate e a media temperatura. La resistenza è compresa tra ZL101A e ZL114A, ma le prestazioni speciali sono eccezionali.
Q3: Quali sono i requisiti speciali per il processo di trattamento termico di ZL116?
- Sostanzialmente simile allo ZL101A, ma grazie al contenuto di berillio, l'organizzazione è più stabile e la finestra di trattamento termico è leggermente più ampia. La temperatura della soluzione solida è di 535 ± 5 ℃, la temperatura dell'acqua di spegnimento di 40-60 ℃ è adeguata per evitare il raffreddamento eccessivo causato dalla deformazione. Temperatura di invecchiamento 160-180 ℃, regolabile in base ai requisiti di prestazione.
D4: Quali sono le prestazioni di fusione dello ZL116? Quali sono i vantaggi nella progettazione di parti a parete sottile?
- Eccellenti prestazioni di fusioneHa una buona fluidità, un'eccellente tenuta all'aria, una bassa tendenza alle cricche termiche ed è particolarmente adatto aGetti complessi a parete sottile con spessore della parete di 1,5-4 mm. L'aggiunta di berillio migliora ulteriormente la capacità di riempimento, consentendo di modellare strutture fini difficilmente riempibili con altre leghe.
Q5: Quali sono le prestazioni di riparazione per saldatura di ZL116?
- Buono. Non contiene rame e ha una bassa tendenza alle cricche da saldatura a caldo. Può essere riparato mediante saldatura ad arco di argon, utilizzando un filo omogeneo o un filo del sistema Al-Si-Mg; dopo la saldatura è necessario un trattamento di distensione. Per le fusioni importanti, è necessario effettuare un'ispezione a raggi X dopo la saldatura di riparazione.
Q6: Qual è la resistenza alla corrosione di ZL116? Ha bisogno di un trattamento superficiale?
- Buono. Privo di rame, resistente alla corrosione atmosferica e dei mezzi di comunicazione. Può essere anodizzato in ambienti difficili con uno strato di pellicola omogeneo e denso, adatto a requisiti decorativi elevati.
D7: Qual è il costo dello ZL116? Vale la pena sceglierlo?
- A causa del contenuto di berillio, il costo del materiale è superiore a quello delle leghe ordinarie come la ZL101A. Tuttavia, quando è necessarioElevata ermeticità, pareti sottili complesse, resistenti al caloreQuando sono richieste prestazioni speciali, come l'eccellente stampabilità e affidabilità, è possibile ridurre la percentuale di scarti e spesso il costo complessivo è migliore. È adatto per applicazioni con requisiti rigorosi in termini di prestazioni e affidabilità.
📊 Colonna estesa: analisi comparativa di ZL116 e leghe correlate
| dimensione di confronto | ZL116 (con Be) | ZL101A (no Be) | ZL114A (alto contenuto di Mg) | A357.0 (AFSL con Be) |
|---|---|---|---|---|
| Silicio (Si)% | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| Magnesio (Mg)% | 0.35-0.55 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 | 0.45-0.70 |
| Berillio(Be)% | 0.15-0.40 | non hanno | non hanno | 0.04-0.07 |
| Resistenza alla trazione (T6) | 290-340 MPa | 290-330 MPa | 320-370 MPa | 320-360 MPa |
| Resistenza allo snervamento (T6) | 230-270 MPa | 220-260 MPa | 260-300 MPa | 250-290 MPa |
| Allungamento (T6) | 2.0-5.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% | 3.0-8.0% |
| Mobilità di fusione | di talento | favorevole | favorevole | Buono (con miglioramento del berillio) |
| ermetico | eccellente | favorevole | favorevole | di talento |
| resistenza al calore | di talento | favorevole | favorevole | di talento |
| Costi tipici | alto | fascia medio-alta | alto livello | alto livello |
Guida rapida alla selezione:
- Seleziona ZL116Quando la parte richiedeElevata ermeticità, pareti sottili complesse, media resistenza al caloreQuando, ad esempio, si tratta di alloggiamenti idraulici aerospaziali, strumenti di precisione.
- Selezionare ZL101A: Componenti strutturali convenzionali ad alte prestazioni alla ricerca del rapporto costo-efficacia.
- Selezionare ZL114ARequisitiResistenza e robustezza assolutee quando il lancio è moderatamente difficile.
- Opzione A357.0I progetti internazionali potrebbero avere bisogno di un benchmark diretto con le leghe contenenti berillio dell'American Standard.
