ZL116鋳造アルミ合金の包括的ガイド：組成システム、熱処理プロセス、国際的な等級と典型的な用途
公開日：2026-03-12 カテゴリ：広報 閲覧数：1767
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-マグネシウム-ベリリウム含有鋳造合金の典型的な代表者である。ZL116 (ZAlSi7MgBe) による優れた鋳造流動性、優れた気密性、優れた耐熱性、高い機械的特性が知られている。この合金はシリコン（Si）は鋳造性を保証し、マグネシウム（Mg）は析出強化をもたらし、微量のベリリウム（Be）が添加される。T6熱処理は、高強度と良好な塑性のバランスを得ることができた後、大幅に溶融耐酸化性、結晶粒の微細化を改善し、高温性能を向上させる、の製造である。航空宇宙、計測器、光学、その他ハイエンド分野向けの複雑な薄肉、気密性、耐熱性のキー鋳物。の理想的な素材である。
ZL116の国家等級はZAlSi7MgBe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。ZAlSi7MgBe.この名前は、シリコン（Si）、マグネシウム（Mg）、ベリリウム（Be）というコア合金系を直接反映している。
- 業界/企業コード::ZL116 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。
- コア機能マグネシウム（0.35-0.55%）は析出強化をもたらす；微量ベリリウム（0.15-0.40%）の添加その最大の特徴は、耐溶融酸化性、結晶粒の微細化、流動性の向上、高温強度の大幅な向上が可能であることであり、同時に優れたガス気密性を有している。
ZL116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) | 6.5-7.5 | 主合金元素。良好な鋳造流動性、耐熱亀裂性を提供し、Mg₂Si強化相の基礎を形成する。 |
| マグネシウム (Mg) | 0.35-0.55 | 主要強化元素。Siと共にMg₂Siを形成し、T6熱処理により析出強化される。 |
| ベリリウム（Be） | 0.15-0.40 | 注目の要素.耐溶融酸化性を大幅に改善し、結晶粒径を微細化し、流動性を向上させ、高温性能を高める。 |
| 鉄（Fe） | ≤ 0.5 | 不純物元素。コントロールが必要だが、中程度の許容範囲。 |
| 銅（Cu） | ≤ 0.1 | 不純物。耐食性を維持するために厳しく管理されている。 |
| マンガン (Mn) | ≤ 0.1 | 不純物。 |
| 亜鉛 | ≤ 0.1 | 不純物。 |
| 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。 |
ZL116 物理的および機械的特性パラメータ表（金属タイプ鋳造、代表値）
| パフォーマンス指標 | キャスト（F） | 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 | 2.66-2.68 g/cm³ | -- | -- |
| 引張強さ（Rm） | 180-220 MPa | 290-340 MPa | T6状態での優れた強度高強度アルミ鋳造レベルは達成されている。 |
| 降伏強度 (Rp0.2) | 100-130 MPa | 230-270 MPa | 熱処理後の降伏強度は著しく向上し、耐荷重性も向上している。 |
| 伸び (A) | 3.0-6.0% | 2.0-5.0% | 良好な可塑性を維持強く、バランスが取れている。 |
| ブリネル硬度（HB） | 60-70 | 85-105 | 適度な硬度で加工性が良い。 |
| キャスティングの機動性 | 有能 | -- | ベリリウムの添加により流動性がさらに向上し、複雑な薄肉部品に適している。 |
| 密閉 | 素晴らしい | 素晴らしい | コアの強みベリリウムは組織を微細化し、密度を高め、圧力鋳造に適している。 |
| 耐熱性 | 良好 | 有能 | コアの強みベリリウムは高温強度と組織の安定性を向上させる。 |
| 耐食性 | 良好 | 良好 | 銅を含まず、耐食性に優れる。 |
パフォーマンス向上経路と技術的特徴
ZL116の優れた性能は、“ケイ素とマグネシウムのベース補強＋微量ベリリウムの魔法”：
- シリコンとマグネシウムのベース補強ケイ素の6.5-7.5%は良好な鋳造性を確保し、マグネシウムの0.35-0.55%はMg₂Si析出強化のための適切なベースとなり、T6熱処理後に高い強度が得られる。
- 微量ベリリウムの多様な役割::
- 酸化防止剤ベリリウムは融液表面に緻密な酸化皮膜を形成するため、融液の酸化焼けやアウトガスが大幅に減少し、融液の純度が向上する。
- グレイン・リファインメントベリリウムは、α-Al結晶粒と共晶シリコンを微細化し、組織均質性を向上させ、機械的特性を高めることができる。
- モビリティの向上表面張力を低下させながら組織を微細化することで、溶融充填能力を向上させ、薄肉の複雑な鋳物に適している。
- 耐熱性の向上ベリリウムは高温で安定した化合物を形成し、合金の高温強度と耐クリープ性を高める。
- 精密T6熱処理::
- 固溶体処理535±5℃×6-12時間、水冷（40-60℃）。
- 人工的な時間制限160～180℃×4～10時間、空冷。
- ベリリウムの存在は、より安定した熱処理組織と優れた特性の一貫性をもたらす。
対応する国際等級
ZL116のベリリウム含有特性は、特定の国際的な対応を持っている：
| 規範 | 成績 | 備考 |
|---|---|---|
| 中国 GB/T 1173 | ZL116 (ZAlSi7MgBe) | - |
| ASTM、米国 | A357.0 | の組成に近いベリリウム含有Al-Si7Mg0.6合金。 |
| EU EN | EN AC-42200 (AlSi7Mg0.6) | ベリリウムを含まないが、プロセスによって特性を調整することができる。 |
| フランス NF | A-S7G | 一部のベリリウム含有バージョン |
| ISO 3522 | AlSi7MgBe | 対応グレードあり |
鋳造産業におけるZL116の応用
に基づいている。優れた流動性、高い気密性、優れた耐熱性、総合的な機械的特性ZL116は主に以下の分野で使用されている：
- 航空宇宙
- 複雑な薄肉部品計器ハウジング、油圧バルブボディ、燃料システム部品、光学機器マウント。
- 耐圧部品空気圧システムバルブボディ、蓄圧器ハウジング、ライン継手。
- 精密機器
- 高精度装置ジャイロスコープハウジング、センサーハウジング、ナビゲーションシステム構造部品。
- 光学機器望遠鏡マウント、カメラハウジング、測定器ベース。
- 自工
- ブースターシステムターボチャージャーコンプレッサーハウジング、インタークーラーライン。
- エンジン部品EGRバルブボディ、センサーブラケット、バキュームポンプハウジング。
- 電気・電子
- ラジエーター部品: 高出力LEDヒートシンクハウジング、IGBTモジュール基板。
- シール装置密閉ジャンクションボックス、導波管エレメント、RFシールド。
- 防衛装備品
- フュージング部品、光学照準システムハウジング、誘導システム構造部品。
ZL116アルミニウム合金 よくある質問
Q1: ZL116のベリリウムの機能は何ですか？抜いても大丈夫ですか？
- ベリリウムは多機能元素であり、①溶融物の酸化を大幅に 抑え、溶融物の純度を向上させる。ベリリウムを含まない合金（ZL101Aなど）も一般的に使用されるが、その場合気密性、薄肉成形、耐熱性への要求が高いZL116はあらゆる場面でかけがえのない存在となる。
Q2: ZL116とZL101A、ZL114Aの違いは何ですか？
- ZL101A基本的な高強度・靭性合金で、コストパフォーマンスが高く、広く使用されているが、ベリリウムを含まない。
- ZL114A高強度、高靭性、ベリリウムフリー、純度と熱処理による高性能の高マグネシウムバージョン。
- ZL116ベリリウム含有合金。優れた鋳造性、気密性、耐熱性ZL114Aは、複雑な薄肉、加圧、中温加工部品に適しています。強度はZL101AとZL114Aの中間ですが、特殊性能は傑出しています。
Q3: ZL116の熱処理工程で特別に要求されることは何ですか？
- 基本的に ZL101A と類似しているが、ベリリウム含有により組織がより安定し、熱処理ウィンドウが若干広い。固溶温度は535±5℃、焼入れ水温は40～60℃が適切で、変形による過冷却を避けることができる。エージング温度160-180℃は、性能要件に応じて調整することができます。
Q4：ZL116の鋳造性はどうですか？薄肉部品を設計する場合のメリットは？
- 優れた鋳造性能流動性に優れ、気密性に優れ、熱亀裂の発生が少なく、特に以下の用途に適している。肉厚1.5～4mmの複雑な薄肉鋳物.ベリリウムの添加は充填能力をさらに向上させ、他の合金では充填が困難な微細構造の成形を可能にする。
Q5: ZL116の溶接補修性能について教えてください。
- 良い。銅を含まず、溶接熱亀裂の発生傾向が低い。均質ワイヤまたはAl-Si-Mg系ワイヤを用いたアルゴンアーク溶接で補修でき、溶接後は応力除去処理が必要。重要な鋳物については、補修溶接後にX線検査を行う必要がある。
Q6: ZL116の耐食性は？表面処理は必要ですか？
- 良好。銅を含まず、大気および一般媒体の腐食に強い。過酷な環境下でも均質で緻密な皮膜層で陽極酸化処理でき、高い装飾要求に適している。
Q7: ZL116の価格は？選ぶ価値はありますか？
- ベリリウムを含むため、材料費はZL101Aのような通常の合金よりも高い。しかし高い気密性、複雑な薄肉、耐熱性優れた成形性と信頼性のような特別な性能が要求される場合、スクラップ率を減らすことができ、全体的なコストもよくなることが多い。性能と信頼性が厳しく要求される用途に適しています。
コラム：ZL116と関連合金の比較分析
| 比較次元 | ZL116（Be入り） | ZL101A（Beなし） | ZL114A（高Mg） | A357.0（Be入りAFSL） |
|---|---|---|---|---|
| シリコン(Si)% | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| マグネシウム(Mg)% | 0.35-0.55 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 | 0.45-0.70 |
| ベリリウム(Be)% | 0.15-0.40 | ない | ない | 0.04-0.07 |
| 引張強さ（T6） | 290-340 MPa | 290-330 MPa | 320-370 MPa | 320-360 MPa |
| 降伏強さ（T6） | 230-270 MPa | 220-260 MPa | 260-300 MPa | 250-290 MPa |
| 伸び（T6） | 2.0-5.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% | 3.0-8.0% |
| キャスティングの機動性 | 有能 | 良好 | 良好 | 良好（ベリリウムの改善あり） |
| 密閉 | 素晴らしい | 良好 | 良好 | 有能 |
| 耐熱性 | 有能 | 良好 | 良好 | 有能 |
| 一般的なコスト | 高い | ミドル・ハイエンド | ハイエンド | ハイエンド |
選択へのクイックガイド：
- ZL116を選択を必要とする場合高い気密性、複雑な薄い壁、中程度の耐熱性例えば、航空宇宙用油圧ハウジング、精密機器。
- ZL101Aを選択コストパフォーマンスを追求した、従来の高性能構造部品。
- ZL114Aを選択必要条件究極の強度と靭性そしてキャスティングが中々難しい場合。
- オプション A357.0国際的なプロジェクトでは、米国規格のベリリウム含有合金を直接ベンチマークする必要があるかもしれない。
