ZL116 주조 알루미늄 합금에 대한 종합 가이드: 조성 시스템, 열처리 공정, 국제 등급 및 일반적인 응용 분야
발행일:2026-03-12 카테고리:공개 정보 조회수:2005
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중국 국가 표준(GB/T 1173)으로서알루미늄-실리콘-마그네슘 베릴륨 함유 주조 합금의 전형적인 대표자ZL116(ZAlSi7MgBe) 를 통해우수한 주조 유동성, 매우 우수한 기밀성, 우수한 내열성 및 높은 전반적인 기계적 특성로 유명합니다. 합금은 다음과 같이 만들어집니다.실리콘(Si)은 주조 특성을 보장하고, 마그네슘(Mg)은 침전 강화 기능을 제공하며, 미량 베릴륨(Be)이 첨가됩니다.용융 내 산화성, 입자 정제를 크게 개선하고 고온 성능을 향상시키고 T6 열처리 후 고강도 및 우수한 가소성의 균형을 얻을 수 있으며 다음과 같은 제조입니다.항공우주, 계측, 광학 및 기타 고급 분야를 위한 복잡한 박막, 밀폐 및 내열성 키 주조품입니다.이상적인 소재
ZL116의 국가 등급은 ZAlSi7MgBe입니다.
- 국가 표준 등급GB/T 1173에 따르면 등급은 다음과 같습니다.ZAlSi7MgBe. 이 이름은 핵심 합금 시스템인 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 베릴륨(Be)을 직접적으로 반영합니다.
- 산업/기업 코드::ZL116 파운드리 업계 도면, 매뉴얼 및 기업 표준에서 이 재료에 대해 널리 사용되는 명칭입니다.
- 핵심 기능중간 정도의 실리콘 함량(6.5-7.5%)으로 우수한 주조성을 보장하며, 마그네슘(0.35-0.55%)으로 침전물 강화 효과를 제공합니다;미량 베릴륨(0.15-0.40%) 추가가장 중요한 특징은 용융 산화 저항성, 입자 정제, 유동성 개선 및 고온 강도를 크게 향상시키는 동시에 기밀성이 뛰어나다는 점입니다.
ZL116 알루미늄 합금 조성 표(GB/T 1173 일반 요구 사항 기준)
| 집합의 요소 | 콘텐츠 범위(wt%) | 기능적 역할 |
|---|---|---|
| 실리콘(Si) | 6.5-7.5 | 주요 합금 원소. 우수한 주조 유동성, 고온 균열에 대한 내성을 제공하며 Mg₂Si 강화 단계의 기초를 형성합니다. |
| 마그네슘(Mg) | 0.35-0.55 | 주요 강화 요소. T6 열처리로 강화된 침전물인 Si로 Mg₂Si를 형성합니다. |
| 베릴륨(Be) | 0.15-0.40 | 주요 요소. 용융 산화 저항성을 크게 개선하고 입자 크기를 미세화하며 유동성을 개선하고 고온 성능을 향상시킵니다. |
| 철(Fe) | ≤ 0.5 | 불순물 요소. 관리가 필요하지만 적당히 견딜 수 있는 수준입니다. |
| 구리(Cu) | ≤ 0.1 | 불순물. 내식성을 유지하기 위해 엄격하게 관리됩니다. |
| 망간(Mn) | ≤ 0.1 | 불순물. |
| 아연(Zn) | ≤ 0.1 | 불순물. |
| 티타늄(Ti) | 0.1-0.2(추가 가능) | 곡물 정제기. |
| 알루미늄(Al) | 쿠션 | 인쇄물 소재. |
ZL116 물리적 및 기계적 특성 파라미터 표(금속 유형 주조, 일반값)
| 성과 지표 | 캐스트(F) | T6 고체 용액 + 에이징 상태 | 성능 포지셔닝 및 해석 |
|---|---|---|---|
| 밀도 | 2.66-2.68 g/cm³ | -- | -- |
| 인장 강도(Rm) | 180-220 MPa | 290-340 MPa | T6 상태에서의 뛰어난 강도고강도 주조 알루미늄 수준에 도달했습니다. |
| 항복 강도(Rp0.2) | 100-130 MPa | 230-270 MPa | 열처리 후 항복 강도가 크게 증가하고 하중 전달 능력이 향상됩니다. |
| 연신율(A) | 3.0-6.0% | 2.0-5.0% | 우수한 가소성 유지강하고 균형 잡힌. |
| 브리넬 경도(HB) | 60-70 | 85-105 | 적당한 경도와 우수한 작업성. |
| 캐스팅 이동성 | 재능 있는 | -- | 베릴륨을 추가하면 유동성이 더욱 향상되어 복잡한 얇은 벽의 부품에 적합합니다. |
| 밀폐 | 우수 | 우수 | 핵심 강점베릴륨은 조직을 정제하고 밀도를 향상시켜 압력 주조에 적합합니다. |
| 내열성 | 유리한 | 재능 있는 | 핵심 강점베릴륨은 고온 강도와 조직 안정성을 향상시킵니다. |
| 내식성 | 유리한 | 유리한 | 구리가 함유되지 않아 내식성이 우수합니다. |
성능 향상 경로 및 기술적 특징
ZL116의 뛰어난 성능은 “실리콘 및 마그네슘 베이스 강화 + 미량 베릴륨의 마법”：
- 실리콘 및 마그네슘 베이스 강화6.5-7.51 TP3T의 실리콘은 우수한 주조성을 보장하고, 0.35-0.551 TP3T의 마그네슘 함량은 Mg₂Si 침전 강화를 위한 적절한 기반을 제공하며, T6 열처리 후 높은 강도를 얻을 수 있습니다.
- 미량 베릴륨의 다양한 역할::
- 항산화제베릴륨은 용융 표면에 조밀한 산화막을 형성하여 용융 과정에서 산화 연소 및 가스 배출을 크게 줄이고 용융물의 순도를 향상시킵니다.
- 곡물 세분화베릴륨은 α-Al 입자 및 공융 실리콘을 정제하고 조직의 균질성을 개선하며 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
- 이동성 향상표면 장력을 줄이면서 조직을 개선하여 용융 충전 용량이 향상되어 벽이 얇은 복잡한 주조에 적합합니다.
- 향상된 내열성베릴륨은 고온에서 안정적인 화합물을 형성하여 합금의 고온 강도와 크리프 저항성을 향상시킵니다.
- 정밀 T6 열처리::
- 고체 용액 처리535±5°C × 6-12시간, 물 담금질(40-60°C).
- 인위적인 시간 제한160-180°C × 4-10시간, 공랭식.
- 베릴륨이 있으면 열처리된 조직이 더 안정적이고 특성의 일관성이 향상됩니다.
해당 국제 성적
ZL116의 베릴륨 함유 특성은 국제적으로도 특정하게 적용됩니다:
| 표준 | 성적 | 참고 |
|---|---|---|
| 중국 GB/T 1173 | ZL116(ZAlSi7MgBe) | - |
| ASTM, 미국 | A357.0 | 베릴륨 함유 Al-Si7Mg0.6 합금과 유사한 조성의 |
| EU EN | EN AC-42200(AlSi7Mg0.6) | 베릴륨이 없지만 공정에 따라 특성을 조정할 수 있습니다. |
| 프랑스 NF | A-S7G | 일부 베릴륨 함유 버전 |
| ISO 3522 | AlSi7MgBe | 해당 성적을 사용할 수 있습니다. |
파운드리 산업에서의 ZL116 적용
를 기반으로우수한 유동성, 높은 기밀성, 우수한 내열성 및 포괄적인 기계적 특성ZL116은 주로 다음 분야에서 사용됩니다:
- 항공우주
- 복잡한 얇은 벽 부품계측기 하우징, 유압 밸브 본체, 연료 시스템 구성품, 광학 기기 마운트.
- 내압 부품: 공압 시스템 밸브 본체, 압력 어큐뮬레이터 하우징, 라인 피팅.
- 정밀 기기
- 고정밀 장비자이로스코프 하우징, 센서 하우징, 내비게이션 시스템 구조 부품.
- 광학 기기망원경 마운트, 카메라 하우징, 측정 장비 베이스.
- 자동차 산업
- 부스터 시스템터보차저 컴프레서 하우징, 인터쿨러 라인.
- 엔진 구성 요소: EGR 밸브 본체, 센서 브래킷, 진공 펌프 하우징.
- 전기 및 전자
- 라디에이터 부품고출력 LED 방열판 하우징, IGBT 모듈 기판.
- 씰링 장치: 밀폐형 정션 박스, 도파관 소자, RF 차폐.
- 방위 장비
- 퍼징 구성 요소, 광학 타겟팅 시스템 하우징, 유도 시스템 구조 구성 요소.
ZL116 알루미늄 합금 자주 묻는 질문
Q1: ZL116에서 베릴륨의 기능은 무엇인가요? 빼도 괜찮나요?
- 베릴륨은 ① 용융 산화를 크게 줄이고 용융 순도를 개선하며 ② 입자를 정제하고 조직을 개선하며 ③ 유동성을 개선하여 벽이 얇은 주조에 도움이 되고 ④ 고온 성능을 향상시키는 등 다기능 원소입니다. 베릴륨이 없는 합금(예: ZL101A)도 일반적으로 사용되지만, 이 합금의 경우기밀성, 얇은 벽 성형 및 내열성에 대한 까다로운 요구 사항ZL116은 어떤 상황에서도 대체할 수 없는 제품입니다.
Q2: ZL116과 ZL101A, ZL114A의 차이점은 무엇인가요?
- ZL101A기본 고강도 및 인성 합금으로 비용 효율적이고 널리 사용되지만 베릴륨이 포함되어 있지 않습니다.
- ZL114A고마그네슘 버전으로 강도가 높고, 인성이 우수하며, 베릴륨이 없고, 순도와 열처리를 통해 고성능을 발휘합니다.
- ZL116베릴륨 함유 합금.주조성, 기밀성 및 내열성 향상ZL114A는 복잡한 벽이 얇고 가압 및 중온 작업 부품에 적합합니다. 강도는 ZL101A와 ZL114A 사이에 있지만 특수 성능이 뛰어납니다.
Q3: ZL116의 열처리 공정에 대한 특별한 요구 사항은 무엇인가요?
- 기본적으로 ZL101A와 유사하지만 베릴륨 함량으로 인해 조직이 더 안정적이고 열처리 창이 약간 더 넓습니다. 고용체 온도 535 ± 5 ℃, 담금질 수온 40-60 ℃는 변형으로 인한 과냉각을 방지하기 위해 적절합니다. 노화 온도 160-180 ℃, 성능 요구 사항에 따라 조정할 수 있습니다.
Q4：ZL116의 주조 성능은 어떻습니까? 벽이 얇은 부품을 설계할 때 어떤 이점이 있습니까?
- 뛰어난 캐스팅 성능유동성이 좋고 기밀성이 우수하며 열 균열 경향이 낮으며 특히 다음 용도에 적합합니다.벽 두께가 1.5-4mm인 복잡한 얇은 벽 주물. 베릴륨을 추가하면 충전 용량이 더욱 향상되어 다른 합금으로 채우기 어려운 미세한 구조의 형상을 만들 수 있습니다.
Q5: ZL116의 용접 수리 성능은 어떤가요?
- 좋음. 구리가 포함되어 있지 않으며 뜨거운 균열을 용접하는 경향이 낮습니다. 아르곤 아크 용접, 균질 와이어 또는 Al-Si-Mg 시스템 와이어를 사용하여 수리할 수 있으며 용접 후 응력 완화 처리가 필요합니다. 중요한 주물의 경우 수리 용접 후 엑스레이 검사를 수행해야 합니다.
Q6: ZL116의 내식성은 어떻게 되나요? 표면 처리가 필요한가요?
- 좋습니다. 구리를 함유하지 않아 대기 및 일반 매체 부식에 강합니다. 균일하고 조밀한 필름 층으로 열악한 환경에서도 아노다이징 처리할 수 있어 높은 장식 요건에 적합합니다.
Q7: ZL116의 가격은 얼마인가요? 선택할 가치가 있나요?
- 베릴륨 함량으로 인해 ZL101A와 같은 일반 합금보다 재료비가 높습니다. 그러나 다음과 같은 경우높은 기밀성, 복잡한 얇은 벽, 내열성우수한 성형성 및 신뢰성과 같은 특별한 성능이 요구되는 경우 불량률을 줄일 수 있으며 전체 비용이 더 나은 경우가 많습니다. 성능과 신뢰성에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 애플리케이션에 적합합니다.
확장 컬럼: ZL116과 관련 합금의 비교 분석
| 비교 차원 | ZL116(Be 포함) | ZL101A(Be 없음) | ZL114A(고마그네슘) | A357.0(AFSL with Be) |
|---|---|---|---|---|
| 실리콘 (Si)% | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| 마그네슘(Mg)% | 0.35-0.55 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 | 0.45-0.70 |
| 베릴륨(Be)% | 0.15-0.40 | 가지고 있지 않다 | 가지고 있지 않다 | 0.04-0.07 |
| 인장 강도(T6) | 290-340 MPa | 290-330 MPa | 320-370 MPa | 320-360 MPa |
| 항복 강도(T6) | 230-270 MPa | 220-260 MPa | 260-300 MPa | 250-290 MPa |
| 연신율(T6) | 2.0-5.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% | 3.0-8.0% |
| 캐스팅 이동성 | 재능 있는 | 유리한 | 유리한 | 좋음(베릴륨 개선) |
| 밀폐 | 우수 | 유리한 | 유리한 | 재능 있는 |
| 내열성 | 재능 있는 | 유리한 | 유리한 | 재능 있는 |
| 일반적인 비용 | 높은 | 중-고급형 | 하이엔드 | 하이엔드 |
선택에 대한 빠른 가이드:
- ZL116 선택부품에 다음이 필요한 경우높은 기밀성, 복잡한 얇은 벽, 중간 정도의 내열성예를 들어 항공우주 유압 하우징, 정밀 계측기.
- ZL101A 선택비용 효율성을 추구하는 기존의 고성능 구조 구성 요소.
- ZL114A 선택요구 사항궁극의 힘과 강인함그리고 캐스팅이 적당히 어려운 경우.
- 옵션 A357.0국제 프로젝트는 미국 표준 베릴륨 함유 합금으로 직접 벤치마킹해야 할 수 있습니다.
