Liga de alumínio-silício com elevado teor de silício ZL102: composição, propriedades e caraterísticas não tratáveis termicamente em pormenor

Como uma família de ligas de alumínio fundidoO mais elevado teor de silício e o melhor desempenho de fundiçãoUma das ligas, ZL102 (ZAlSi12), é conhecida pela suaExcelente fluidez, retração muito baixa e excelente resistência à fissuração térmicaconhecida por. A liga é classificada comoSílica simples Alumínioe porque não contém outros elementos fortificantes.Não pode ser reforçado por tratamento térmicoÉ normalmente utilizado para a fundição de formas extremamente complexas, grandes diferenças na espessura da parede, mas com uma elevada procura deOs requisitos de resistência absoluta não são elevadosAs partes que estão noCapacidade de fabrico e economia da fundiçãoO aspeto atingiu o seu auge.

A classe nacional para ZL102 é ZAlSi12.

• Grau nacional padrãoDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi12Os nomes dos produtos desta secção são os seguintes. Em que “Z” significa “fundição”, “L” significa “alumínio” e “Si12” significa teor nominal de silício. Si12" representa o teor nominal de silício.
• Código do sector/empresa::ZL102 É uma designação amplamente utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais do sector.
• situação atual: geralmente sob a forma deElenco (estado F) 或Estado recozido (estado O) Utilizado, principalmente, para melhorar a maquinabilidade do corte ou para estabilizar as dimensões.

Tabela de composição da liga de alumínio ZL102

elementar	Gama de conteúdos (wt%)	papel funcional
Silício (Si)	10.0-13.0	Os elementos principais, que melhoram consideravelmente o fluxo e reduzem a contração, são a chave para um desempenho superior da fundição.
Alumínio (Al)	tolerância (ou seja, erro permitido)	Material do substrato.
Ferro (Fe)	≤0.7	Elementos de impureza, que devem ser controlados.
Cobre (Cu)	≤0.15	Elementos de impureza, rigorosamente controlados para manter uma boa resistência à corrosão.
Magnésio (Mg)	≤0.10	Elementos de impureza, que devem estar presentes em níveis muito baixos para garantir que a liga não seja suscetível de tratamento térmico para reforço.
Manganês (Mn)	≤0.35	Elemento de impureza que neutraliza alguns dos efeitos nocivos do ferro.

ZL102 Propriedades físicas e mecânicas Tabela de parâmetros (valores típicos de fundição em areia)

Indicadores de desempenho	Gama numérica	Referência cruzada (YL113) e descrição
densidade	2,64-2,66 g/cm³	Ligeiramente inferior ao YL113.
Resistência à tração (Rm)	140-160 MPa	Menor intensidadeO 60%-70%, que é apenas YL113, é o seu principal defeito.
Resistência ao escoamento (Rp0.2)	80-100 MPa	Capacidade de carga limitada.
Alongamento (A)	4.0-6.0%	Relativamente boa plasticidadegraças à sua organização eutéctica.
Dureza Brinell (HB)	50-55	baixa durezaresistência à abrasão reduzida.
condutividade térmica	Aprox. 155 W/(m-K)	Ótimo.
Coeficiente de expansão linear	21,0 x 10-⁶/°C	Mais baixo, favorecendo a estabilidade dimensional.

Caraterísticas e limitações do desempenho mecânico
As propriedades mecânicas do ZL102 constituem um limite claro para a sua aplicação:

1. Não tratável termicamenteDevido à quase ausência de magnésio (Mg), cobre (Cu) e outros elementos que podem formar fases de reforço.Impossibilidade de aumentar a resistência por envelhecimento em solução (T6/T5). O seu desempenho só pode ser melhorado através detratamento de deterioraçãoRefinamento da morfologia eutéctica para atingir este objetivo.
2. Nível de intensidade baixoA resistência da fundição é um dos graus mais baixos de todas as ligas de alumínio fundido normalmente utilizadas e só é aplicável aCargas estáticas inexistentes ou muito reduzidasA estrutura do
3. A vantagem é o trabalho artesanal: todos os seus projectos são centrados em “Fundição fácil”Desdobramento, sacrificando a resistência para uma capacidade de preenchimento de formas e resistência à fissuração térmica sem igual.

Graus internacionais correspondentes
Esta liga de alumínio-silício com elevado teor de silício é muito comum nas normas mundiais:

• Norma nacional chinesa::ZAlSi12 (GB/T 1173)
• Padrão americano::A413.0 或 443.0 (ASTM)
• Norma da UE::PT AC-44000 或 PT AC-47100 (EN 1706)
• Padrão japonês::ADC10 (mas o ADC10 contém cobre e está mais próximo do YL113, por isso é preciso ter cuidado para o distinguir) ou AC3A (JIS)

Aplicação de ZL102 na indústria de fundição
com base na suaA última palavra em desempenho de fundição e baixo custo de propriedade.Jamahiriya Árabe LíbiaPropriedades mecânicas fracasAs caraterísticas do ZL102 são principalmente utilizadas nas seguintes áreas, onde os requisitos de formabilidade são muito elevados e os requisitos de resistência são muito baixos:

1. Peças decorativas e caixas complexas de paredes finas (aplicações correntes)
   • Fundição de arte e artesanatoEscultura: Esculturas complexas, objectos decorativos, componentes antigos (capazes de reproduzir perfeitamente os detalhes).
   • Caixas de instrumentosVários invólucros do painel de instrumentos, coberturas, molduras decorativas (superfície lisa, pequena deformação).
   • Acessórios para móveis e componentes sanitáriosPuxadores de portas complexos, guarnições de candeeiros, caixas de torneiras sem pressão.
2. Peças estanques de baixa carga
   • Caixas de instrumentos pneumáticos: Manómetros, caixas de medidores de caudal (boas densidades de fundição).
   • Alojamentos de válvulas de baixa pressãoVálvulas de baixa pressão (linhas não críticas) para meios como a água e o ar.
   • Peças não estruturais para automóveisCertas grelhas decorativas de entrada de ar, caixas de abajur.
3. Peças com requisitos elevados de condutividade térmica e resistência à corrosão (devido à sua natureza de liga de alumínio-silício)
   • Radiador (convencional)Alguns radiadores convencionais que não requerem uma resistência mecânica elevada.
   • Revestimento ou suporte de equipamento químicoUtilizando a sua boa resistência à corrosão (sem cobre) para peças que não suportam carga em ambientes corrosivos.

Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL102

Q1: Quais são as maiores vantagens e desvantagens da ZL102?

• maior força::Excelente fluidez de fundiçãoA retração é muito pequena (cerca de 0,8%) e a resistência à fissuração térmica é excelente, pelo que é possível fundir peças difíceis de moldar com outras ligas, com uma estrutura invulgarmente complexa ou com espessuras de parede extremamente finas.
• maior inconveniente::Propriedades mecânicas reduzidasNão é suscetível de ser tratado termicamente e não é adequado para qualquer componente estrutural sujeito a cargas.

Q2: O que é o “Tratamento de deterioração”? Qual é o efeito na ZL102?

• tratamento de deterioraçãoÉ adicionado à massa fundida de ZL102 durante o processo de fusão.Sódio (Na) ou estrôncio (Sr) e outros agentes metamórficos. O seu papel central é alterar a morfologia do silício eutéctico de flocos grosseiros para formas fibrosas ou granulares finas.
• corresponde ao inglês -ity, -ism, -ization: isto podePropriedades mecânicas ligeiramente melhoradas (especialmente o alongamento) e a maquinabilidade da ligae melhorar o brilho da superfície. Destina-se a melhorar o desempenho de utilização global da ZL102Principais etapas do processo.

Q3: A que é que tenho de prestar atenção quando maquinar ZL102?

• vantagem: devido à sua baixa dureza.Muito boa maquinabilidadeBaixo desgaste da ferramenta.
• inconvenientesdevido ao seu elevado teor de silício.As batatas fritas podem ser curtas e quebradiçasQuando o acabamento da superfície é elevado, é necessário escolher o ângulo da ferramenta e os parâmetros de corte adequados. Devido à sua suavidade, é necessário ter cuidado para evitar deformações aquando da fixação.

Q4: O ZL102 pode ser anodizado? Qual é o efeito?

• Pode ser anodizado. Como não contém cobre e outros elementos perturbadores, o desempenho da anodizaçãofavorávelÉ uma boa maneira de obter uma película de óxido uniforme e brilhante.
• especificidadesSuperfície oxidadaCinzento-claro a branco-escuro. A resistência ao desgaste da película de óxido é também relativamente limitada devido à baixa dureza do próprio substrato.

Q5: Em que circunstâncias devo escolher ZL102 em vez de ZL104 ou YL113?

• O único fator decisivo na seleção da ZL102::Quando a complexidade estrutural da peça (por exemplo, paredes extremamente finas, nervuras densas, cavidades profundas) é tal que a fundição com outras ligas resultaria numa taxa de aprovação muito baixa ou na ausência de moldagem..
• Fluxograma de tomada de decisão::
  • As peças sãosuportar o peso (dos andares superiores de um edifício)? → ser → Excluindo ZL102Para mais informações, considerar ZL104 (tratamento térmico necessário) ou YL113 (fundição sob pressão).
  • As peças sãoExtremamente complexo, de paredes finas? → ser → Preferido ZL102.
  • perseguir (um objetivo, etc.)Custos mínimos de material e de fundiçãoe a resistência é satisfeita (requisitos muito baixos) → Opcional ZL102.

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resumosO ZL102 é uma combinação deA fundição artesanal no seu melhor的Ligas de alumínio-silício com elevado teor de silício. Baseia-se emSacrificar todas as capacidades de reforço do tratamento térmico e a elevada resistênciaPelo preço de umaCapacidade de enchimento de formas e resistência a fissuras. É a solução para “Consegue lançá-lo?”o material definitivo para o problema global, não a solução“Pode ser stressado?”A escolha do problema. É um clássico insubstituível nos domínios da fundição artística complexa, das conchas decorativas de paredes finas, etc., onde a resistência não é uma exigência.