ZL107 (ZAlSi7Cu4) gegoten aluminiumlegering: een met hoog koper versterkte legering, met uitleg over de hoge sterkte-eigenschappen en technische toepassingen

Als Chinese nationale norm (GB/T 1173) in deAluminium-silicium-koper gietlegering met hoge sterktetypische vertegenwoordigers van deZL107 (ZAlSi7Cu4) door middel vanHogere sterkte, goede gietprestaties en uitstekend versterkend effect door warmtebehandelingbekend om staat. De legering wordt gemaakt doorSilicium (Si) voor de vloeibaarheid van het gietproces en koper (Cu) als het belangrijkste versterkende element.De T5- of T6-warmtebehandeling levert een sterkte op die dicht in de buurt komt van die van aluminium-koperlegeringen, terwijl de verwerkbaarheid bij het gieten beter is dan bij aluminium-koperlegeringen.Middelzware gietstukken met hoge statische belastingen en complexe vormenHet is het ideale materiaal voor de auto-industrie, energiemachines en algemene uitrustingen.

De nationale kwaliteit voor ZL107 is ZAlSi7Cu4.

• Nationale standaard Rang: Volgens GB/T 1173, is zijn rangZAlSi7Cu4. De naam weerspiegelt direct het kernlegeringssysteem: silicium (Si) en koper (Cu).
• Industrie-/bedrijfscode::ZL107 Het is een veelgebruikte benaming voor dit materiaal in tekeningen, handleidingen en bedrijfsnormen van de gieterij-industrie.
• Belangrijkste functies::Gemiddeld siliciumgehalte (6,5-7,51 TP3T) Zorgt voor een goede vloeibaarheid van het gieten;Hoger kopergehalte (3,5-4,5%) Hierdoor kan het door een warmtebehandeling aanzienlijk worden versterkt om een hoge sterkte te bereiken in de T5- of T6-toestand, maar ten koste van enige rek en corrosiebestendigheid.

ZL107 de samenstellingslijst van de aluminiumlegering (gebaseerd op GB/T 1173 typische vereisten)

element van een verzameling	Inhoudsbereik (wt%)	functionele rol
Silicium (Si)	6.5-7.5	Belangrijkste legeringselementen. Biedt een goede gietvloeibaarheid, weerstand tegen warmscheuren en gedeeltelijke versterking in vaste oplossing.
Koper (Cu)	3.5-4.5	Elementen voor kernversterking. De vorming van de met Al₂Cu versterkte fase verbetert de sterkte en hardheid bij kamertemperatuur aanzienlijk.
Magnesium (Mg)	0,3-0,5 (sommige standaarden inbegrepen)	Aanvullende versterkende elementen. Vormt Mg₂Si met silicium, dat een synergie aangaat met Al₂Cu om de sterkte verder te verhogen.
IJzer (Fe)	≤ 0.5	Onzuiverheidselementen. Moet gecontroleerd worden om vorming van brosse fasen te voorkomen.
Mangaan (Mn)	≤ 0.5	Kan worden toegevoegd om de schadelijke effecten van ijzer te neutraliseren.
Zink (Zn)	≤ 0.3	Onzuiverheden.
Titanium (Ti)	0,1-0,2 (kan worden toegevoegd)	Graanraffinaderij.
Aluminium (Al)	tolerantie (d.w.z. toegestane fout)	Substraatmateriaal.

ZL107 Fysische en mechanische eigenschappen parametertabel (metaalsoort gieten, typische waarden)

Prestatie-indicatoren	Gegoten (F)	T5 verouderingstoestand	T6 vaste oplossing + verouderingstoestand	Positionering en interpretatie van prestaties
dichtheid	2,72-2,74 g/cm³	--	--	Iets hoger dan aluminium-silicium-magnesiumlegeringen.
Treksterkte (Rm)	180-220 MPa	250-280 MPa	290-330 MPa	Uitstekende sterkte in T6 toestandHet niveau van hoogsterkte gegoten aluminium is bereikt.
Rekgrens (Rp0,2)	100-130 MPa	180-210 MPa	220-260 MPa	De vloeigrens is sterk verhoogd na een warmtebehandeling en de belastbaarheid is hoog.
Rek (A)	2.0-4.0%	2.0-3.0%	1.5-2.5%	Lagere plasticiteitis de prijs voor het nastreven van een hoge intensiteit.
Brinell-hardheid (HB)	70-80	90-105	100-120	Hoge hardheid en goede slijtvastheid na T6.
Sterkte op hoge temperatuur (200°C)	gebruikelijk	gunstig	getalenteerd	Door de toevoeging van koper blijven de eigenschappen bij hoge temperaturen beter.
Gietmobiliteit	gunstig	--	--	Het gemiddelde siliciumgehalte zorgt voor een goede vulcapaciteit van de matrijs.
corrosiebestendigheid	medium	medium	medium	Een hoger kopergehalte, minder corrosiebestendig dan koperloze legeringen, vereist oppervlaktebescherming.

Prestatieverbeteringstrajecten en proceskenmerken

De prestaties van de ZL107 komen van zijnMet koper versterkt lood, warmtebehandeling aangedrevenDe technische route:

1. Koper is de hoeksteen van krachtHet hogere kopergehalte (3,5-4,5%) maakt de neerslag mogelijk van een groot aantal diffuse Al₂Cu versterkte fasen na warmtebehandeling, wat de fundamentele reden is voor de hoge sterkte.
2. Warmtebehandeling als prestatiemotor::
   • T5 (kunstmatige veroudering): Het directe kunstmatige verouderen in de gegoten toestand, kan wat het versterken onder de voorwaarde van het controleren van misvorming verkrijgen, geschikt voor delen met hoge vereisten voor dimensionale stabiliteit.
   • T6 (oplossing + volledige kunstmatige veroudering): Er wordt een pieksterkte verkregen die geschikt is voor dragende structurele onderdelen, maar er moet rekening worden gehouden met het risico op vervorming dat kan worden veroorzaakt door uitharding in oplossing.
   • Voorzichtigheid geboden bij de temperaturen van vaste oplossingen: Gewoonlijk uitgevoerd bij 515-525°C, een te hoge temperatuur heeft de neiging om oververbranding van de koperfase te veroorzaken.
3. Groot aanpassingsvermogen van gietprocessenVan toepassing opZandgieten, metaalgieten, verlorenwasgietenEen verscheidenheid van processen, maar vanwege het hoge kopergehalte, warm kraken neiging is iets hoger dan de aluminium-silicium-magnesium legeringen, moet het ontwerp van het gietsysteem worden opgemerkt.

Overeenkomstige internationale kaarten

ZL107 heeft een aantal vergelijkbare internationale tegenhangers, maar het is belangrijk om de kleine verschillen in samenstelling op te merken:

• Chinese nationale norm::ZAlSi7Cu4 (GB/T 1173)
• Amerikaanse standaardDe dichtstbijzijnde is 319.0 (Al-Si6Cu4), waarvan het samenstellingsbereik in principe overeenkomt, is een typische internationale tegenhanger van ZL107.
• EU-norm::NL AC-45400 (Al-Si8Cu3) is iets hoger in silicium en iets lager in koper;NL AC-46200 (Al-Si8Cu3) is vergelijkbaar.
• Japanse standaard::AC2B 或 AC4Bmaar ik moet de specifieke ingrediënten controleren.
• internationale standaard::AlSi7Cu4 (ISO 3522).

Toepassing van ZL107 in de gieterij-industrie

gebaseerd op zijnHoge sterkte, goede gietbaarheid en kosteneffectiviteitkenmerken, wordt ZL107 voornamelijk gebruikt op de volgende gebieden:

1. Automobielindustrie en krachtmachines (mainstream toepassingen)
   • MotoronderdelenCilinderkop (gedeelte zonder hoge hittebelasting), inlaatbuis, oliepan, tandwielhuis, motorsteunen.
   • transmissiesysteemTransmissiehuis, koppelingshuis, verdelerhuis.
   • remsysteem: Hoofdremcilinderhuis, vacuümboosterhuis.
2. Algemene mechanische apparatuur
   • Behuizingen voor pompen en kleppenMiddelhogedruk- en hogedrukoliepompen, hydraulische klephuizen, waterpompbehuizingen.
   • transmissiegedeelte: Reducer behuizingen, industriële tandwielkasten.
   • Motorbehuizing: Krachtige motorbehuizingen, generatoreindkappen.
3. Bouw- en landbouwmachines
   • Eindkap hydraulische cilinder, verbindingsbeugel, transmissiehuis.
4. uitrusting voor elektriciens
   • Behuizing hoogspanningsschakelaar, kabelaansluitdoos, motorventilator.

Veelgestelde vragen over ZL107 aluminiumlegering

V1：Wat is het belangrijkste verschil tussen ZL107 en ZL104, ZL105? Hoe selecteer ik het type?

• vergelijkende analyse::
  • ZL107::Hoog kopergehalte (3,5-4,51 TP3T), gemiddeld siliciumgehalte (71 TP3T), kan kleine hoeveelheden magnesium bevatten..Hoge sterkte (vooral na T6), maar lage rek en gemiddelde corrosiebestendigheid. Vlakbij US 319.0.
  • ZL104::Kopervrij, hoog siliciumgehalte (9%), magnesiumhoudend.Goede gietbaarheid, uitstekende corrosiebestendigheid, maar gemiddelde sterkte.
  • ZL105::Gemiddeld koper (1-1,5%), laag silicium (5%), magnesiumhoudend.Hoge sterkte, gemiddelde verlenging, goede prestaties bij hoge temperaturen.
  • selectieVereistMaximale sterkte met lage rekvereistenseizoensgebondenZL107(T6); vereistGoede gietbaarheid en corrosiebestendigheid, matige sterkteseizoensgebondenZL104(a) De behoefte aanHogere sterkte gecombineerd met een zekere taaiheidseizoensgebondenZL105.

V2: Wat zijn de algemene warmtebehandelingsprocesparameters voor ZL107?

• Typisch T6-proces (alleen ter referentie, moet worden aangepast aan het gietstuk):
  • behandeling met vaste oplossing515-525°C × 6-12 uur.Uitharden in warm water (60-80°C)(Opmerking: De temperatuur mag niet te hoog zijn om overkoken te voorkomen).
  • kunstmatige tijdslimiet160-180°C × 6-10 uur, luchtgekoeld.
  • Het T5-proces (directe veroudering in gegoten toestand) kan ook worden gebruikt, met een iets lagere sterktestijging, maar met minder risico op vervorming, en is geschikt voor onderdelen met complexe vormen.

V3: Wat is de giet eigenschap van ZL107? Is er een grote neiging tot warmscheuren?

• Goede gieteigenschappen, maar pas op voor thermisch barsten. Met een siliciumgehalte van ongeveer 7% is de vloeibaarheid voldoende voor de meeste matig complexe onderdelen. Door het hogere kopergehalte is het stolinterval echter breder, deIets hogere neiging tot warmscheuren dan legeringen met een hoog siliciumgehalte zoals ZL104. Bij het ontwerp van het gietsysteem en de stijgleidingen moet aandacht worden besteed aan make-upkrimp om scheuren in de hete verbindingen te voorkomen.

V4: Hoe is de corrosieweerstand van ZL107? Heeft het oppervlaktebehandeling nodig?

• medium. Het hogere kopergehalte maakt het minder bestand tegen corrosie dan de kopervrije ZL101A, ZL104. buiten of in vochtige omgevingen gebruikt.Oppervlaktebescherming wordt aanbevolenDe anodiseerhuid mag grijsachtig en iets minder homogeen zijn, zoals verven, anodiseren (de anodiseerhuid mag grijsachtig en iets minder homogeen zijn).

V5: Wat zijn de lasreparatieprestaties van ZL107?

• Lager midden. Hogere kopergehalte, lassen thermische scheurvorming neiging is duidelijker. Voor argon booglassen vuller lassen, is het noodzakelijk omVoorverwarmen (150-200°C)De keuze van geschikte aluminium-silicium-koperdraden, na het lassen voorstressverlichting. Voor belangrijke lastdragende onderdelen moeten grote lasnaden zoveel mogelijk vermeden worden.

V6: Wat is de relatie tussen ZL107 en A319.0? Zijn ze uitwisselbaar?

• Zeer dicht, kan worden beschouwd als de overeenkomstige rangen in de normen van China en de VS.Het samenstellingsbereik van A319.0 (Si 5,5-6,5%, Cu 3-4%) verschilt enigszins van dat van ZL107 (Si 6,5-7,5%, Cu 3,5-4,5%), maar de prestatie-intervallen overlappen elkaar in hoge mate. In de engineeringpraktijk worden de twee vaak beschouwd als uitwisselbare materialen, onder voorbehoud van bevestiging op basis van de specifieke samenstelling en verificatie van de eigenschappen na warmtebehandeling.

📊 Uitgebreide kolom: Vergelijking van ZL107 en verwante legeringen

vergelijkingsdimensie	ZL107 (ZAlSi7Cu4)	ZL104 (ZAlSi9Mg)	ZL105 (ZAlSi5Cu1Mg)	A319.0 (AFSL)
Silicium (Si)%	6.5-7.5	8.5-10.5	4.5-5.5	5.5-6.5
Koper (Cu)%	3.5-4.5	≤0.1	1.0-1.5	3.0-4.0
Magnesium (Mg)%	0.3-0.5	0.17-0.35	0.4-0.6	≤0.10
Treksterkte (T6)	290-330 MPa	240-270 MPa	280-320 MPa	275-310 MPa
Rek (T6)	1.5-2.5%	1.5-3.0%	1.5-3.0%	1.5-2.5%
Gietmobiliteit	gunstig	getalenteerd	gunstig	gunstig
Typische kosten	medium	低	medium	Gemiddeld (iets hoger voor invoer)