ZL115(ZAlSi5Zn1Mg) 주조 알루미늄 합금: 아연-마그네슘 복합재로 강화된 내식성 용접 가능 합금
발행일:2026-03-11 카테고리:공개 정보 조회수:2454
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중국 국가 표준(GB/T 1173)으로서알루미늄-실리콘, 아연-마그네슘 시스템의 내식성 주조 합금의 특징적인 대표자는ZL115(ZAlSi5Zn1Mg) 를 통해우수한 내식성, 적당한 기계적 강도 및 우수한 용접성로 유명합니다. 합금은 다음과 같이 만들어집니다.실리콘(Si)은 주조 성능을 보장하며 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)의 조합으로 강화됩니다.특히 다음과 같은 제조에 적합합니다.해수 내식성, 용접성 및 중간 하중이 필요한 복잡한 주물선박, 화학 산업, 식품 기계 등의 분야에서 고유한 응용 가치를 가지고 있습니다.
ZL115의 국가 등급은 ZAlSi5Zn1Mg입니다.
- 국가 표준 등급GB/T 1173에 따르면 등급은 다음과 같습니다.ZAlSi5Zn1Mg. 이 이름은 핵심 합금 시스템인 실리콘(Si), 아연(Zn), 마그네슘(Mg)을 직접적으로 반영합니다.
- 산업/기업 코드::ZL115 파운드리 업계 도면, 매뉴얼 및 기업 표준에서 이 재료에 대해 널리 사용되는 명칭입니다.
- 핵심 기능::저~중간 실리콘 함량(4.5~5.51 TP3T) 기본적인 캐스팅 유동성을 보장합니다;마그네슘(0.4-0.61 TP3T)과 복합된 아연(1.2-1.81 TP3T)향상된 효과를 제공합니다;구리 무함유그 결과뛰어난 내식성그리고 동시에우수한 용접성“내식성 + 용접성”을 갖춘 몇 안 되는 주조 알루미늄 합금 중 하나입니다.
ZL115 알루미늄 합금 조성 표(GB/T 1173 일반 요구 사항 기준)
| 집합의 요소 | 콘텐츠 범위(wt%) | 기능적 역할 |
|---|---|---|
| 실리콘(Si) | 4.5-5.5 | 주요 합금 원소. 부분적인 고체 용액 강화로 기본적인 주조 유동성을 제공합니다. |
| 아연(Zn) | 1.2-1.8 | 핵심 개선 요소 중 하나고용체 강화 고체 용액 강화 효과는 중요하며 동시에 내식성을 향상시킵니다. |
| 마그네슘(Mg) | 0.4-0.6 | 주요 개선 요소. 실리콘과 Mg₂Si의 형성 및 아연과의 시너지 복합 강화 효과. |
| 구리(Cu) | ≤ 0.1 | 엄격하게 관리된 불순물. 우수한 내식성을 유지합니다. |
| 철(Fe) | ≤ 0.6 | 불순물 요소. 관리가 필요하지만 적당히 견딜 수 있는 수준입니다. |
| 망간(Mn) | ≤ 0.5 | 철분의 유해한 영향을 중화하기 위해 첨가할 수 있습니다. |
| 티타늄(Ti) | 0.1-0.2(추가 가능) | 곡물 정제기. |
| 알루미늄(Al) | 쿠션 | 인쇄물 소재. |
ZL115 물리적 및 기계적 특성 파라미터 표(금속 유형 주조, 일반값)
| 성과 지표 | 캐스트(F) | T5 에이징 상태 | T6 고체 용액 + 에이징 상태 | 성능 포지셔닝 및 해석 |
|---|---|---|---|---|
| 밀도 | 2.68-2.70 g/cm³ | -- | -- | -- |
| 인장 강도(Rm) | 160-190 MPa | 200-240 MPa | 250-290 MPa | T6 상태 강도 중간에서 높음는 일반적인 구조 구성 요소의 요구 사항을 충족합니다. |
| 항복 강도(Rp0.2) | 90-110 MPa | 140-170 MPa | 180-210 MPa | 열처리 후 수율 강도가 증가하고 하중 전달 능력이 향상됩니다. |
| 연신율(A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 2.0-4.0% | 우수한 가소성그 결과 대부분의 구리 함유 합금보다 우수합니다. |
| 브리넬 경도(HB) | 60-70 | 70-80 | 80-95 | 적당한 경도와 우수한 작업성. |
| 내식성 | 재능 있는 | 재능 있는 | 재능 있는 | 핵심 강점구리가 함유되어 있지 않으며 바닷물 및 화학 매체에 의한 부식에 강합니다. |
| 용접성 | 유리한 | 유리한 | 유리한 | 핵심 강점수리 및 결합을 위해 티그 용접할 수 있습니다. |
| 캐스팅 이동성 | 보통 | -- | -- | 고실리콘 합금보다 실리콘 함량이 낮고 유동성이 낮습니다. |
| 고온 강도 | 평소 | 평소 | 평소 | 내열성이 없는 합금으로 고온에서 장기간 작업하는 데 적합하지 않습니다. |
성능 향상 경로 및 기술적 특징
ZL115의 성능은 “아연-마그네슘 복합 소재로 강화 및 내식성 강화”디자인 컨셉:
- 아연의 독특한 역할아연은 알루미늄에 대한 고체 용해도가 높으며 다음을 제공할 수 있습니다.놀라운 고체 솔루션 강화 효과구리처럼 내식성을 손상시키지 않습니다. 또한 아연을 첨가하면 합금의자연 제한 용량.
- 마그네슘으로 보조 강화마그네슘과 실리콘은 열처리에 의해 더욱 강화된 Mg₂Si 침전상을 형성합니다. 마그네슘과 아연 복합체는 T(Al₂Mg₃Zn₃)와 같은 강화상을 형성하여 열처리 반응을 향상시킵니다.
- 구리 없는 디자인구리 함량에 대한 엄격한 제한으로 해양 및 화학 환경의 합금은 다음과 같습니다.뛰어난 내식성이는 ZL105 및 ZL107과 같은 구리 함유 합금과 구별되는 핵심 특징입니다.
- 우수한 용접성구리가 없고 불순물을 적절히 제어하기 때문에 ZL115의낮은 열 균열 용접 경향티그 용접 수리 및 구조 접합에 사용할 수 있어 복잡한 주물의 제작 및 수리를 용이하게 합니다.
해당 국제 성적
ZL115의 아연-마그네슘 강화 시스템은 국제적으로 다소 독특하지만 비슷한 등급을 찾을 수 있습니다:
- 중국 국가 표준::ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
- 미국 표준:: 다음과 함께 713.0 (Al-Zn6CuMg) 시스템은 다르지만 712.0 (Al-Zn6Mg)는 약간의 유사성이 있으며, 일부 소식통은 다음과 같이 언급합니다. 771.0 (Al-Zn7Mg) 시스템도 비슷합니다. 가장 가까운 것은 아연 함유 알루미늄 주조 합금 클래스가 있지만 직접적인 대응은 없습니다.
- EU 표준::EN AC-41000 (Al-Si5Mg) 아연 무함유;EN AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg) 아연 함량 초과. 직접적인 대응이 없습니다.
- 일본 표준: 직접 대응하지 않습니다.
- 국제 표준::AlSi5Zn1Mg ISO 3522에서도 유사한 등급을 사용할 수 있습니다.
파운드리 산업에서의 ZL115
를 기반으로우수한 내식성, 용접성 및 중간 강도기능을 갖춘 ZL115는 주로 다음 분야에서 사용됩니다:
- 선박 및 해양 엔지니어링(핵심 애플리케이션)
- 해양 액세서리: 데크 밸브, 펌프 하우징, 파이프 피팅, 벤트 그릴.
- 해양 플랫폼기기 홀더, 레일 커넥터, 부식 방지 인클로저.
- 수산 기계어망 와인더 하우징, 해수 펌프 구성품.
- 화학 및 식품 기계
- 화학 펌프 및 밸브펌프 본체, 밸브 본체, 부식성 매체를 이송하기 위한 파이프 피팅.
- 식품 기계식품 가공 장비 하우징, 컨베이어 파이프 연결부(구리 오염 위험 없음).
- 제약 장비구리가 함유되지 않은 부식 방지 기기 하우징이 필요합니다.
- 일반 기계 및 구조 부품
- 용접된 구조 부품알루미늄 프로파일 또는 플레이트에 용접할 주조 부품.
- 복잡한 하우징내식성이 요구되는 기기 하우징 및 전기 장비 하우징.
- 지하철기내 인테리어 트림, 암레스트 브래킷.
ZL115 알루미늄 합금 자주 묻는 질문
Q1: ZL115의 가장 뛰어난 장점은 무엇인가요?
- 두 가지 핵심 강점하나는뛰어난 내식성(구리 무함유), 특히 바닷물 및 화학 매체 부식에 대한 내성; 두 번째는우수한 용접성아르곤 아크 용접으로 연결 및 패치가 가능합니다. 이 두 가지 특징 덕분에 해양, 화학 및 기타 분야에서 독보적인 가치를 지니고 있습니다.
Q2: ZL115의 강도 수준은 어느 정도인가요? ZL104와 비교하면 어떤 차이가 있나요?
- ZL115-T6의 인장 강도는 약 250-290 MPa입니다.ZL104-T6보다 약간 낮음(240-270 MPa, 그러나 ZL104-T6의 일반적인 값은 실제로 더 낮고, ZL104 상한은 약 270, ZL115 상한은 약 290이므로 ZL115가 약간 높거나 비슷함).. 그러나 ZL104는 주조 유동성이 더 우수하고 ZL115는 내식성과 용접성이 더 우수합니다. 둘 다 고유한 특장점이 있지만, 높은 내식성이 요구되는 경우에는 ZL115가 더 적합합니다.
Q3: ZL115의 내식성이 우수한 이유는 무엇인가요?
- 주로 다음과 같은 이유로구리(Cu) 무함유. 구리는 알루미늄 합금에서 음극상을 형성하여 전기 화학적 부식을 가속화하며, ZL115는 구리 ≤ 0.1%를 엄격하게 제어하고 대신 아연을 첨가하면보다 안정적인 표면 산화막을 형성하여 해수, 습한 대기 및 기타 환경에서 우수한 내식성을 보여줍니다.
Q4: ZL115의 용접 공정 요건은 무엇인가요?
- 우수한 용접성는 기존 TIG(TIG/MIG) 용접으로 결합하거나 수리할 수 있습니다. 권장 사항:
- 모재 금속보다 균질하거나 약간 높은 특성을 가진 용접 와이어를 사용합니다(예: 아연이 포함된 알루미늄-실리콘 와이어).
- 용접 전 용접 부위를 깨끗이 청소하여 산화막을 제거하세요.
- 두껍고 큰 조각의 경우 적절한 예열(100-150°C)이 가능합니다.
- 용접 후 중요한 구조 부품의 응력 완화.
Q5：ZL115를 선박용 프로펠러 제조에 사용할 수 있나요?
- 부적합프로펠러는 극한의 강도와 캐비테이션 저항성이 필요합니다. 프로펠러는 매우 높은 강도와 캐비테이션 저항성이 필요하며 일반적으로 니켈-알루미늄 청동 또는 스테인리스 스틸로 만들어집니다. zl115는 이러한 목적에 충분히 강하지 않으며 주로 해양 애플리케이션에서 비하중 또는 중간 하중 베어링 부품에 사용됩니다.
Q6：ZL115의 주조 성능은 어떻습니까? 설계 시 주의해야 할 점은 무엇인가요?
- 중간 수준. 실리콘 함량은 4.5-5.5%에 불과하며 유동성은 ZL104, ZL111 및 기타 고실리콘 합금만큼 좋지 않습니다. 주조 시스템을 설계할 때 주의가 필요합니다:
- 게이트의 크기를 적절히 늘리고 붓는 온도를 높입니다.
- 벽 두께가 지나치게 얇은 구조물은 피하세요(최소 권장 벽 두께 3mm 이상).
- 필러 수축 설계를 개선하여 수축 구멍의 수축 및 풀림을 방지합니다.
확장 컬럼: ZL115 및 관련 합금의 비교 분석
| 비교 차원 | ZL115(AlSi5Zn1Mg) | ZL101A(AlSi7MgA) | ZL104(AlSi9Mg) | ZL105(AlSi5Cu1Mg) |
|---|---|---|---|---|
| 실리콘 (Si)% | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 8.5-10.5 | 4.5-5.5 |
| 구리(Cu)% | ≤0.1(구리 제외) | ≤0.1(구리 제외) | ≤0.1(구리 제외) | 1.0-1.5(구리 포함) |
| 아연(Zn)% | 1.2-1.8 | ≤0.1 | ≤0.2 | ≤0.3 |
| 마그네슘(Mg)% | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.17-0.35 | 0.4-0.6 |
| 인장 강도(T6) | 250-290 MPa | 290-330 MPa | 240-270 MPa | 280-320 MPa |
| 연신율(T6) | 2.0-4.0% | 3.0-6.0% | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| 내식성 | 우수(구리 없음) | 우수(구리 없음) | 우수(구리 없음) | 중간(구리 포함) |
| 용접성 | 재능 있는 | 유리한 | 유리한 | 보통 |
| 캐스팅 이동성 | 보통 | 유리한 | 재능 있는 | 보통 |
| 일반적인 비용 | 보통 | 중-고급형 | 低 | 보통 |
선택에 대한 빠른 가이드:
- ZL115 선택부품에 다음이 필요한 경우내해수성, 용접 가능, 중간 강도해양 및 화학 분야에서 주목받고 있는 제품입니다.
- ZL101A 선택: 필수더 높은 강도, 우수한 전반적인 성능내식성이 필요한 경우에도 마찬가지입니다.
- ZL104 선택퀘스트주조 제조 가능성 및 경제성강도 요구 사항이 중간 정도인 경우.
- ZL105 선택: 필수고온 강도 이상내식성이 약간 떨어지는 경우 허용됩니다.
