ZL115（ZAlSi5Zn1Mg）鋳造アルミ合金：亜鉛-マグネシウム複合材で強化された耐食性溶接可能合金
公開日：2026-03-11 カテゴリ：広報 閲覧数：2195
製品カタログ
の中国国家規格（GB/T 1173）である。アルミニウム-シリコン、亜鉛-マグネシウム系の耐食性鋳造合金の特徴的な代表者である。ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) による優れた耐食性、適度な機械的強度、優れた溶接性が知られている。この合金はシリコン（Si）が鋳造性能を保証し、亜鉛（Zn）とマグネシウム（Mg）の組み合わせで強化されている。の製造に特に適している。耐海水腐食性、溶接性、中荷重を必要とする複雑な鋳物それは、船舶、化学工業、食品機械などの分野でユニークなアプリケーションの値を持っています。
ZL115の国家等級はZAlSi5Zn1Mgである。
- ナショナル・スタンダード・グレードGB/T 1173によると、等級は以下の通り。ZAlSi5Zn1Mg.この名称は、ケイ素（Si）、亜鉛（Zn）、マグネシウム（Mg）というコア合金システムを直接反映している。
- 業界/企業コード::ZL115 これは、鋳造業界の図面、マニュアル、企業規格で広く使用されている呼称である。
- コア機能::低～中程度のシリコン含有量 (4.5-5.51 TP3T) 基本的なキャスティングの流動性を確保する；亜鉛（1.2～1.8%）とマグネシウム（0.4～0.6%）の複合体効果を高める；銅フリーその結果優れた耐食性同時に良好な溶接性耐食性＋溶接性」を持つ数少ない鋳造アルミ合金のひとつである。
ZL115アルミニウム合金成分表（GB/T 1173典型要求に基づく）
| 要素別 | 含有量範囲（wt%） | 機能的役割 |
|---|---|---|
| ケイ素 (Si) | 4.5-5.5 | 主な合金元素.部分的な固溶体強化を伴う基本的な鋳造流動性を提供する。 |
| 亜鉛 | 1.2-1.8 | 核となる強化要素のひとつ固溶強化の効果は大きく、同時に耐食性も向上。固溶体強化効果は大きく、同時に耐食性も向上する。 |
| マグネシウム (Mg) | 0.4-0.6 | 主な強化要素.ケイ素とのMg₂Siの形成と亜鉛との相乗複合強化効果. |
| 銅（Cu） | ≤ 0.1 | 不純物を厳しく管理。優れた耐食性を維持。 |
| 鉄（Fe） | ≤ 0.6 | 不純物元素。コントロールが必要だが、中程度の許容範囲。 |
| マンガン (Mn) | ≤ 0.5 | 鉄の有害な影響を中和するために添加されることもある。 |
| チタン（Ti） | 0.1～0.2（追加可能） | 穀物精製業者。 |
| アルミニウム（Al） | 許容誤差 | 基板材料。 |
ZL115 物理的および機械的特性パラメータ表（金属タイプ鋳物、代表値）
| パフォーマンス指標 | キャスト（F） | T5エージング状態 | T6固溶体＋エージング状態 | パフォーマンスのポジショニングと解釈 |
|---|---|---|---|---|
| 密度 | 2.68-2.70 g/cm³ | -- | -- | -- |
| 引張強さ（Rm） | 160-190 MPa | 200-240 MPa | 250-290 MPa | T6状態強度 中～高一般的な構造部品の要件を満たしている。 |
| 降伏強度 (Rp0.2) | 90-110 MPa | 140-170 MPa | 180-210 MPa | 熱処理後は降伏強度が増し、耐荷重性が向上する。 |
| 伸び (A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 2.0-4.0% | 良好な可塑性ほとんどの銅含有合金よりも優れている。 |
| ブリネル硬度（HB） | 60-70 | 70-80 | 80-95 | 適度な硬度で加工性が良い。 |
| 耐食性 | 有能 | 有能 | 有能 | コアの強み銅を含まず、海水や化学媒体による腐食に強い。 |
| 溶接性 | 良好 | 良好 | 良好 | コアの強み補修や接合にはティグ溶接が可能。 |
| キャスティングの機動性 | 控えめ | -- | -- | 高シリコン合金よりもシリコン含有量が低く、流動性に劣る。 |
| 高温強度 | 通常 | 通常 | 通常 | 非耐熱合金で、高温での長期作業には適さない。 |
パフォーマンス向上経路と技術的特徴
ZL115のパフォーマンスは、その“亜鉛-マグネシウム複合材で補強され、耐食性に優れている。”「デザインコンセプト
- 亜鉛のユニークな役割亜鉛はアルミニウムに高い固溶度を持ち、アルミニウムに高い固溶度を与えることができる。驚異的な固溶体強化効果でありながら、銅のような耐食性を損なわない。亜鉛の添加は合金の耐食性も向上させる。自然制限能力.
- マグネシウムの補助強化マグネシウムとケイ素は、熱処理によってさらに強化されるMg₂Si析出相を形成する。マグネシウムとの複合亜鉛は、T(Al₂Mg₃Zn₃)のような強化相を形成し、熱処理応答性を高める。
- 銅を使用しない設計銅の含有量を厳しく制限することで、海洋や化学環境における合金の安全性を確保している。優れた耐食性これが、ZL105やZL107のような銅を含む合金と区別する核となる特徴である。
- 良好な溶接性ZL115は銅を含まず、不純物を適切にコントロールしている。溶接熱間割れの発生が少ないティグ溶接による補修や構造接合に使用でき、複雑な鋳物の製造や補修を容易にする。
対応する国際等級
ZL115の亜鉛-マグネシウム補強システムは国際的にやや特殊だが、類似グレードもある：
- 中国国家規格::ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
- アメリカン・スタンダード:: と連携している。 713.0 (Al-Zn6CuMg)系とは異なる。 712.0 (Al-Zn6Mg)にも類似点がある。 771.0 (Al-Zn7Mg）系も似ている。最も近いのは 亜鉛含有アルミニウム鋳造合金 クラスと直接の関係はない。
- EU規格::EN AC-41000 (Al-Si5Mg）亜鉛フリー；EN AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg） 亜鉛過多。直接対応なし。
- 日本規格直接のやりとりはない。
- 国際規格::AlSi5Zn1Mg ISO 3522にも同様の等級がある。
鋳物産業におけるZL115
に基づいている。優れた耐食性、溶接性、中強度ZL115は主に以下の分野で使用されている：
- 船舶海洋工学（コアアプリケーション）
- マリンアクセサリーデッキバルブ、ポンプハウジング、パイプフィッティング、ベントグリル。
- 海洋プラットフォーム計器ホルダー、手すり用コネクター、耐腐食性エンクロージャー。
- 水産機械漁網巻貝、海水ポンプ部品。
- 化学・食品機械
- ケミカルポンプとバルブ腐食性媒体を移送するためのポンプ本体、バルブ本体、配管継手。
- 食品機械食品加工機器のハウジング、コンベアのパイプ接続部（銅汚染の危険性なし）。
- 製薬機器銅を含まない、耐腐食性の機器ハウジングが必要です。
- 一般機械および構造部品
- 溶接構造部品鋳造部品は、アルミニウムのプロファイルまたはプレートに溶接される。
- 複雑なハウジング耐食性が要求される計器筐体や電気機器筐体。
- メトロキャビンインテリアトリム、アームレストブラケット。
ZL115アルミニウム合金 よくある質問
Q1：ZL115の最も優れた長所は何ですか？
- つの核となる強み:: ひとつは優れた耐食性(銅を含まない）、特に海水と化学媒体の腐食に耐性があります。良好な溶接性また、アルゴンアーク溶接による接続やパッチングが可能である。この2つの特徴により、海洋、化学、その他の分野で独自の価値を発揮する。
Q2: ZL115の強度レベルは？ZL104との比較は？
- ZL115-T6の引張強さは約250-290MPaである。ZL104-T6よりわずかに低い（240～270MPa、ただしZL104-T6の代表的な値は実際にはこれより低い。）.しかし、ZL104は鋳造流動性に優れ、ZL115は耐食性と溶接性に優れている。ZL105は耐食性に優れ、溶接性にも優れている。
Q3：なぜZL115は耐食性が良いのですか？
- というのも銅（Cu）フリー.ZL115は、銅≦0.1%を厳密に制御する一方で、代わりに亜鉛を添加することで、より安定した表面酸化皮膜を形成することができ、海水や湿度の高い大気などの環境下で優れた耐食性を示します。
Q4: ZL115の溶接工程はどうなっていますか？
- 良好な溶接性は、通常のTIG (TIG/MIG)溶接で接合または修理できる。推奨
- 母材と同質または母材よりわずかに高い特性を持つ 溶接ワイヤーを使用すること（例えば、亜鉛を含 むアルミ・シリコン・ワイヤー）。
- 溶接前に溶接部を十分に清掃し、酸化皮膜を除去する。
- 厚いものや大きなものは、適切な予熱（100～150℃）が可能。
- 溶接後の重要な構造部品の応力除去。
Q5：ZL115は船舶用プロペラの製造に使用できますか？
- 不適切プロペラは非常に高い強度と耐キャビテーション性が要求されます。zl115 は、この目的には十分な強度がなく、主に船舶用途の非荷重または中程度の荷重を受ける部品に使用されます。
Q6：ZL115の鋳造性はどうですか？設計上の注意点は？
- 中位.シリコン含有量は4.5-5.5%しかなく、流動性はZL104、ZL111などの高シリコン合金ほど良くない。鋳造システムの設計には注意が必要です：
- 適切にゲートを大きくし、注湯温度を上げる。
- 過度の薄肉構造は避ける（最低推奨肉厚は3mm以上）。
- フィラーの収縮設計を強化し、収縮穴の収縮や緩みを防止する。
コラム：ZL115と関連合金の比較分析
| 比較次元 | ZL115 (AlSi5Zn1Mg) | ZL101A (AlSi7MgA) | ZL104 (AlSi9Mg) | ZL105 (AlSi5Cu1Mg) |
|---|---|---|---|---|
| シリコン(Si)% | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 8.5-10.5 | 4.5-5.5 |
| 銅(Cu)% | ≤0.1以下（銅を含まない） | ≤0.1以下（銅を含まない） | ≤0.1以下（銅を含まない） | 1.0～1.5（銅を含む） |
| 亜鉛(Zn)% | 1.2-1.8 | ≤0.1 | ≤0.2 | ≤0.3 |
| マグネシウム(Mg)% | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.17-0.35 | 0.4-0.6 |
| 引張強さ（T6） | 250-290 MPa | 290-330 MPa | 240-270 MPa | 280-320 MPa |
| 伸び（T6） | 2.0-4.0% | 3.0-6.0% | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| 耐食性 | エクセレント（銅なし） | エクセレント（銅なし） | エクセレント（銅なし） | ミディアム（銅入り） |
| 溶接性 | 有能 | 良好 | 良好 | 控えめ |
| キャスティングの機動性 | 控えめ | 良好 | 有能 | 控えめ |
| 一般的なコスト | 控えめ | ミドル・ハイエンド | 低 | 控えめ |
選択へのクイックガイド：
- ZL115を選択を必要とする場合耐海水性、溶接可能、中強度いざとなれば、海洋分野や化学分野で注目される選択肢である。
- ZL101Aを選択必須高い強度、優れた総合性能また、耐食性も要求される。
- ZL104を選択クエスト鋳造の製造性と経済性強度の要求が中程度の場合。
- ZL105を選択必須高温強度以上耐食性がやや劣る場合は許容できる。
