ZL108 주조 알루미늄 합금: 인 변성 및 T6 열처리가 탑 피스톤 소재를 형성하는 방법

피스톤용 주조 알루미늄 합금의 뛰어난 대표주자로서.ZL108(ZAlSi12Cu2Mg1) 를 통해우수한 고온 강도, 낮은 열팽창 계수, 우수한 내마모성 및 내열성로 잘 알려져 있습니다. 이 합금은 전형적인공융 알루미늄-실리콘 합금복잡한 합금 설계와 엄격한 열처리를 통해 엔진 실린더에서 열과 기계적 부하를 번갈아 가며 받는 피스톤 부품에 최적화되어 고온의 동력 성능과 내구성 간의 정밀한 균형을 이룹니다.

ZL108의 국가 등급은 ZAlSi12Cu2Mg1입니다.

• 국가 표준 등급GB/T 1173에 따르면 등급은 다음과 같습니다.ZAlSi12Cu2Mg1. 이 이름은 핵심 합금 시스템인 실리콘(Si), 구리(Cu), 마그네슘(Mg)을 직접적으로 반영합니다.
• 산업/기업 코드::ZL108 는 엔진 설계 및 제조 분야에서 일반적으로 사용되는 재료의 명칭입니다.
• 일반적인 상황거의 항상 다음과 같이 시작됩니다.T6 조건(용액 처리 + 완전 인공 노화) 특히 고온에서 최상의 성능을 얻기 위해 사용됩니다.

ZL108 알루미늄 합금 조성표

집합의 요소	콘텐츠 범위(wt%)	기능적 역할
실리콘(Si)	11.0-13.0	과잉 콘텐츠.. 낮은 열팽창과 높은 내마모성을 제공하지만 초기 실리콘 상은 인(P) 변성에 의해 정제되어야 합니다.
구리(Cu)	1.0-2.0	주요 고온 강화 요소. 내열성 Al₂Cu 상이 형성되어 고온 강도와 경도가 크게 향상됩니다.
마그네슘(Mg)	0.4-1.0	주요 개선 요소. Mg₂Si 상이 형성되어 Cu와 함께 공간 및 고온 강도를 제공합니다.
망간(Mn)	0.3-0.9	내열성을 개선하고 내열상을 형성하며 철(Fe)의 유해한 영향을 완화합니다.
니켈(Ni)	0.3-0.9	중요한 내열 요소. 안정적인 내열 위상을 형성하여 고온 크리프 저항성을 향상시킵니다.
티타늄(Ti)	≤0.20	곡물 정제기.
알루미늄(Al)	쿠션	인쇄물 소재.

ZL108 물리적 및 기계적 특성 파라미터 표(금속 금형 주조, T6 상태의 일반적인 값)

성과 지표	숫자 범위	핵심 강점 설명
밀도	2.68-2.70 g/cm³	--
실온 인장 강도(Rm)	250-280 MPa	피스톤 구조 하중 요건을 충족하는 높은 강도 수준.
고온 인장 강도(250°C)	≥ 120 MPa	핵심 강점는 고온에서도 충분한 강도를 유지하여 피스톤 상단의 균열이나 뒤틀림을 방지합니다.
연신율(A)	≤ 1.0%	가소성이 떨어지는 것은 고도로 강화된 효력별 조직에 내재되어 있습니다.
브리넬 경도(HB)	100-130	높은 강성이 제품의 최신 버전은 뛰어난 내마모성을 보장하는 오리지널의 새로운 버전입니다.
선형 팽창 계수(20-200°C)	18.5-20.0 × 10-⁶/°C	핵심 강점대부분의 알루미늄 합금보다 낮고 실린더 라이너와 잘 어울려 실린더 간극을 조절하는 데 좋습니다.
체적 안정성	优	T6 처리로 장기간 사용해도 치수 변화가 최소화됩니다.

성능 향상 경로 및 기술 핵심 사항
ZL108의 성능 구현은 정교하고 상호 연동되는 프로세스의 조합에 달려 있습니다:

1. 합금 조성의 정밀한 제어내열성 위상의 최적 조합을 형성하려면 Si, Cu, Mg 및 Ni의 함량을 정확하게 일치시켜야 합니다. 엄격하게 제어되어야 합니다.인(P) 열화 처리의 유텍 조직을 개선하기 위해초기 실리콘 단계이는 우수한 기계적 물성과 기계 가공성을 위한 전제 조건입니다.
2. 독점 열처리 시스템(T6)::
   • 고체 용액 처리용해성 강화상이 충분히 용해될 수 있도록 보통 505±5°C에서 수행합니다.
   • 인위적인 시간 제한고온(예: 200-220°C)에서 장기간 숙성하여 안정적인 강화상을 형성합니다.고온 특성 및 조직 안정성을 위해 특별히 최적화됨.
3. 고급 캐스팅 프로세스: 입양금속 유형 중력 주조或저압 주조를 사용하여 조밀하고 균일한 주조 상태 조직을 얻습니다. 좋은 주조 공정은 후속 열처리 및 성능의 기초가 됩니다.

해당 국제 성적
고전적인 피스톤 합금으로, 국가 표준에 대응하는 제품이 있습니다:

• 중국 국가 표준::ZAlSi12Cu2Mg1 (GB/T 1173)
• 미국 표준::A332.0 (ASTM, 매우 근접)
• EU 표준::EN AC-48000 (EN 1706)
• 일본 표준::AC9A 或 AC9B (JIS)

파운드리 산업에서의 ZL108 적용 사례
이 애플리케이션은 고도로 전문화되어 있으며, 거의 독점적으로 다음과 같은 분야에 초점을 맞추고 있습니다.내연 기관용 핵심 핫 엔드 부품::

1. 피스톤(절대적인 주류 애플리케이션)
   • 디젤 엔진 피스톤용도: 중대형 트럭, 건설 기계, 선박용 디젤 엔진용 피스톤(우수한 고온 강도와 내마모성 활용).
   • 고성능 가솔린 엔진 피스톤대배기량, 고부스트, 고출력 밀도 가솔린 엔진용 피스톤.
   • 개조 및 레이싱 피스톤내열성 및 강도에 대한 극한의 요구 사항이 있는 경우.
2. 기타 내열성 및 내마모성 부품
   • 엔진 로터특정 특수 엔진의 회전 부품.
   • 컴프레서 피스톤고압 공기 압축기.
   • 브레이크 캘리퍼 피스톤(일부 고성능 요구 사항에서).

ZL108 알루미늄 합금 자주 묻는 질문

Q1: ZL108의 가장 큰 기술적 어려움은 무엇인가요?

• 캐스팅 및 열화. 과유전성 조성으로 인해 용융물은 거친 침전물을 침전시킵니다.기본 실리콘 결정그 결과 기판이 심하게 절단되어 성능이 급격히 저하되고 가공이 어려워집니다. 이를 위해서는 정밀한인(P) 열화 처리(예: Cu-P 중간 합금을 추가하여) 1차 실리콘을 정제하여 ZL108 생산에서 생산되는핵심 기술 임계값.

Q2: ZL108의 연신율이 왜 그렇게 낮은가요?

• 이 상을 수상한 것은 이번이 처음입니다.고강도, 고경도, 낮은 팽창 계수피할 수 없는 대가. 공융 실리콘 상과 많은 수의 내열성 금속 간 금속(Cu, Mg, Ni 포함)은 원하는 고온 특성을 제공하는 동시에 재료의 가소성과 인성을 크게 감소시킵니다.

Q3：ZL108 피스톤에는 어떤 표면 처리가 필요합니까?

• 성능을 더욱 향상시키기 위해 ZL108 피스톤은 종종 표면 처리의 조합을 적용합니다:
  • 양극 산화피스톤의 상단 링 홈이나 연소실 표면에 단단한 산화알루미늄 필름을 형성하여 연소 효율을 높입니다.내열성, 내마모성 및 내마모성.
  • 흑연 코팅피스톤 스커트에 고체 윤활제를 분사하여 마모를 개선하고 마찰을 줄입니다.
  • 갈바니즈예: 초기 침입을 용이하게 하기 위해 통조림으로 포장.

Q4: ZL108은 ZL109 또는 유텍 합금과 같은 일반적인 피스톤 소재와 어떻게 비교되나요?

• ZL108(유텍당)::더 높은 Si 함량(11-13%)(수학.) 속최저 열팽창 계수 및 최고의 내마모성하지만 주조 및 가공이 가장 어렵고 비용이 많이 듭니다. 적합한 대상열 부하가 가장 심합니다.행사.
• ZL109(공융/부공융) 및 유사 합금약간 낮은 Si 함량(8-11%), 더 나은 주조 성능, 더 나은 기계 가공성, 더 나은 전반적인 기계적 특성(특히 인성)으로 가장 널리 사용되는 피스톤 소재입니다.열팽창 계수 및 내마모성이 ZL108보다 약간 떨어집니다..

Q5: ZL108 가공을 위한 특별한 요구 사항은 무엇인가요?

• 때문에경질 실리콘 상으로 높은 경도절단 및 가공성이 떨어지는 것으로 알려진 “절삭이 어려운 알루미늄 합금”。
  • 커터: 사용해야 합니다.PCD(다결정 다이아몬드) 절삭 공구또는 고급 코팅 카바이드 도구.
  • 매개변수빠른 절단 속도와 작은 이송이 사용됩니다.
  • 강화다이아몬드 휠은 링 그루브와 같은 영역에서 유일하게 비용 효율적인 선택입니다.