Detalhes técnicos da liga de alumínio fundido ZL104: composição, propriedades e aplicações industriais
发布时间：2026-01-14 分类：informação pública 浏览量：1818
Sendo uma das ligas mais utilizadas na família das ligas de alumínio fundido, a ZL104 (ZAlSi9Mg) é conhecida pela suaExcelente desempenho de fundição, boa estanquidade ao ar e elevadas propriedades mecânicas globaisÉ bem conhecido. A liga é particularmente adequada para ser utilizada porFundição em areia, fundição de metais e fundição por cera perdidaA utilização desta tecnologia para produzir peças com formas complexas que requerem estanquidade ao ar ou que estão sujeitas a cargas moderadas proporciona um bom equilíbrio entre a adaptabilidade do processo e a fiabilidade do desempenho.
O grau nacional para ZL104 é ZAlSi9Mg.
- Grau nacional padrãoDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi9Mgem que “Z” significa “casting” (fundição) e “L” significa “aluminium” (alumínio). Em que "Z" significa "casting" (fundição) e "L" significa "aluminium" (alumínio).
- Código do sector/empresa::ZL104 É uma designação amplamente utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais do sector.
- Estado fundido e tratado termicamenteO seu desempenho depende muito do tratamento térmico, geralmente sob a forma de umEstado de T6(Tratada com solução + totalmente envelhecida artificialmente) fornecida e utilizada para uma resistência óptima.
Tabela de composição da liga de alumínio ZL104
| elementar | Gama de conteúdos (wt%) | papel funcional |
|---|---|---|
| Silício (Si) | 8.0-10.5 | Melhora a fluidez da fundição, reduz a tendência para a fissuração a quente e é o principal elemento de liga. |
| Magnésio (Mg) | 0.17-0.35 | Elemento chave de reforço, formando a fase Mg₂Si com silício, que aumenta significativamente a resistência através do tratamento térmico. |
| Manganês (Mn) | 0.2-0.5 | Neutraliza os efeitos nocivos do ferro, melhora a resistência à corrosão e forma parcialmente uma fase de reforço. |
| Ferro (Fe) | ≤0.6 | Elementos de impureza, que têm de ser rigorosamente controlados para manter boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. |
| Titânio (Ti) | ≤0.15 | Agente de refinação de grãos comummente utilizado para melhorar a organização da fundição e as propriedades mecânicas. |
| Alumínio (Al) | tolerância (ou seja, erro permitido) | Material do substrato. |
ZL104 Propriedades físicas e mecânicas (típicas, estado T6)
| Indicadores de desempenho | Gama numérica | Processo Observações |
|---|---|---|
| densidade | 2,65 g/cm³ | -- |
| Resistência à tração (Rm) | 220-250 MPa | O estado T6 da fundição em molde de metal pode atingir o limite superior, o que é melhor do que a fundição em areia. |
| Resistência ao escoamento (Rp0.2) | 140-180 MPa | -- |
| Alongamento (A) | 2.0-4.0% | Significativamente melhor do que as ligas fundidas sob pressão do mesmo nível de resistência. |
| Dureza Brinell (HB) | 70-90 | -- |
| condutividade térmica | Aprox. 150 W/(m-K) | -- |
| Coeficiente de expansão linear | 21,5 x 10-⁶/°C | -- |
Percurso de melhoria do desempenho mecânico
Excelente desempenho da ZL104Obtido quase exclusivamente por tratamento térmicoO seu caminho para o reforço é claro:
- O tratamento térmico T6 é o núcleoO padrão “tratamento de solução (535 ± 5 ℃ segurando, resfriamento de água) + envelhecimento artificial completo (175 ± 5 ℃ segurando)” é a chave para seu salto de desempenho. Após o tratamento T6, a resistência à tração pode ser aumentada em mais de 50% em comparação com a condição de fundição.
- Controlo preciso dos ingredientesControlo rigoroso do teor de magnésio (Mg): A garantia de que o teor de magnésio (Mg) se encontra no limite superior dos requisitos é um pré-requisito para a obtenção de fases suficientemente reforçadas (Mg₂Si). O controlo rigoroso do teor de ferro (Fe) evita a formação de fases frágeis prejudiciais.
- Otimização do processo de fundição: Adoçãomoldagem de metais或fundição a baixa pressãoA utilização de taxas de arrefecimento mais rápidas para obter uma organização mais fina como fundido permite que as propriedades atinjam o limite superior da gama após T6 e melhora a densificação da fundição.
Graus internacionais correspondentes
Esta liga de alumínio fundido com silício e magnésio como principais elementos de liga é amplamente utilizada nas normas nacionais:
- Norma nacional chinesa::ZAlSi9Mg (GB/T 1173)
- Padrão americano::356.0 (ASTM)
- Norma da UE::PT AC-43000 (EN 1706)
- Padrão japonês::AC4C (JIS)
ZL104 na indústria de fundição
com base na suaBom desempenho geral, excelente adaptabilidade de fundição e efeito de reforço fiável do tratamento térmicoO ZL104 é amplamente utilizado para a análise deEstanque, de construção complexa, resistente à corrosão e de resistência médiaExistem domínios de exigência:
- Aeroespacial e militar(Aplicações clássicas)
- Acessórios do motor: Reservatórios de motores de aeronaves, carcaças, corpos de bombas, etc. (que exigem uma elevada estanquidade e fiabilidade).
- Caixas de instrumentação: Caixas complexas para todos os tipos de instrumentos aeronáuticos.
- transporte(aplicações correntes)
- Componentes para automóveisColectores de admissão do motor (fundição de tipo metálico), tampas das cabeças dos cilindros, caixas da bomba de água, caixas da caixa de velocidades (fundição de baixa pressão).
- Motociclo/veículo elétricoCubos, caixas de motor, conectores de quadro.
- Componentes do navioCarcaças de motores de popa, válvulas de bombas marítimas.
- Máquinas gerais e equipamentos de alta pressão
- Peças hidráulicas e pneumáticas: Corpos de válvulas hidráulicas, corpos de cilindros, cabeças de compressores de ar (boa maquinabilidade e capacidade de pressão).
- Caixa de transmissão: Caixas de redução, caixas de engrenagens.
- Suporte de carga elevadaSuportes de motor, bases de equipamento.
- Outros domínios
- equipamento elétrico: Grandes caixas de motor, tampas de gerador.
- equipamento médicoComponentes estruturais de dispositivos médicos que requerem formas complexas e superfícies limpas.
Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL104
Q1: Qual é o defeito mais comum da fundição ZL104? Como o evitar?
- Porosidade e retraçãoSolução: ①Fortalecer o refino do fundido para remover o gás; ②Otimizar o sistema de riser de vazamento para fortalecer a sequência de solidificação; ③Para peças-chave, use fundição de baixa pressão ou fundição reguladora de pressão para melhorar a capacidade de encolhimento. Solução: ① Reforçar a refinação e desgaseificação do fundido; ② Otimizar o sistema de vazamento e riser, e fortalecer a solidificação sequencial; ③ Para as peças-chave, use fundição de baixa pressão ou fundição regulada por pressão para melhorar a capacidade de encolhimento.
Q2: Porque é que o ZL104 tem de ser tratado termicamente?
- A resistência do ZL104 é derivada principalmente do fortalecimento da precipitação da fase Mg₂Si. Esta fase é grosseira e fracamente reforçada no estado fundido.Tratamento térmico T6(solução sólida + envelhecimento) pode fazer Mg₂Si totalmente dissolvido e difundir a precipitação, o que pode aumentar significativamente a força, dureza e limite de rendimento, é o seu uso padrões de desempenho deProcessos necessários.
Q3: Qual é a resistência à corrosão do ZL104?
- Boa resistência à corrosãoA resistência à corrosão das ligas de alumínio em ambientes atmosféricos e de água do mar é superior à das ligas de alumínio fundido que contêm cobre (como a YL113). Uma vez que não contém cobre ou o teor de cobre é muito baixo, e a adição de magnésio é benéfica para a estabilidade da película de óxido de superfície, de modo que a sua resistência à corrosão na atmosfera, o ambiente de água do mar é melhor do que a fundição de ligas de alumínio contendo cobre (como YL113/ZL107). No entanto, continua a ser necessário um tratamento de superfície adequado (por exemplo, anodização, pintura) de acordo com o ambiente de utilização.
Q4: Qual é a principal diferença entre a ZL104 e as ligas fundidas sob pressão (por exemplo, YL113/A380)?
- A principal diferença reside no método de fundição e no sistema de composição::
- ZL104: paraFundição em areia/fundição em molde de metalConceção comMagnésio (Mg) por meio dereforço do tratamento térmico(a) Não contém cobre ou contém muito pouco cobre.Controlo rigoroso do teor de ferro (Fe)para um melhor alongamento e resistência à corrosão.
- YL113/A380: paraFundição injectada a alta pressãoConceção comMaior teor de cobre (Cu) e ferro (Fe) para se adaptar ao processo de fundição sob pressão (moldes anti-aderentes).Normalmente sem tratamento térmico de solução(para evitar a formação de bolhas), principalmente através do reforço de Cu em solução sólida e do envelhecimento em T5.
- Chave de seleção: ObrigatórioAlta resistência, alta densidade, tratável termicamenteSeleção de peças complexasZL104(a) A necessidade deProdução de alto volume e alta eficiênciaSeleção de peças de paredes finas de resistência médiaYL113/A380.
Q5: A que é que devo prestar atenção ao maquinar ZL104?
- ① Seleção de ferramentasDevido ao seu teor de silício, é muito abrasivo e recomenda-se a sua utilizaçãoFerramentas de metal duro ou PCD.
- ② Parâmetros de corteVelocidade de corte mais elevada e avanços mais pequenos.
- (iii) situação atual: emEstado T6 (após envelhecimento) Processamento, melhor estabilidade dimensional. Se for necessário um alívio de tensões após a maquinagem, pode ser efectuado um recozimento de alívio de tensões a baixa temperatura.
resumosO ZL104 é um tipo de produto que se baseia na tecnologiaSilício, magnésioPara elementos de reforço.Dependente do tratamento térmico T6desempenho máximoLigas de alumínio fundido para fins gerais. Segue uma trajetória tecnológica diferente da liga de fundição injetada YL113: a YL113 prossegueCusto e eficiência na fundição injectadaEnquanto o ZL104 persegueDesempenho global e fiabilidade superiores através de uma variedade de métodos de fundição e tratamentos térmicos.É o fabrico.Elementos estruturais importantes, complexos e portadores de cargaA escolha clássica.
