Liga de alumínio fundido ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg): liga soldável resistente à corrosão reforçada com compósito de zinco-magnésio
Publicado em:2026-03-11 Categoria:informação pública Visualizações:2204
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- Tabela de composição da liga de alumínio ZL115 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)
- ZL115 Propriedades físicas e mecânicas Tabela de parâmetros (Tipo de metal fundido, valores típicos)
- ZL115 na indústria de fundição
- Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL115
- Coluna alargada: Análise comparativa de ZL115 e ligas relacionadas
Como uma norma nacional chinesa (GB/T 1173) naLigas de fundição resistentes à corrosão do sistema alumínio-silício, zinco-magnésioOs representantes caraterísticos daZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) por meio deBoa resistência à corrosão, resistência mecânica moderada e excelente soldabilidadeé conhecida. A liga é fabricada porO silício (Si) garante o desempenho da fundição, reforçado por uma combinação de zinco (Zn) e magnésio (Mg).É particularmente adequado para o fabrico dePeças fundidas complexas que requerem resistência à corrosão na água do mar, soldabilidade e cargas médiasTem um valor de aplicação único no domínio dos navios, da indústria química, da maquinaria alimentar, etc.
A classificação nacional do ZL115 é ZAlSi5Zn1Mg.
- Grau nacional padrãoDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi5Zn1Mg. O nome reflecte diretamente o seu sistema de ligas principais: silício (Si), zinco (Zn) e magnésio (Mg).
- Código do sector/empresa::ZL115 É uma designação amplamente utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais da indústria de fundição.
- Caraterísticas principais::Teor de silício baixo a médio (4,5-5,51 TP3T) Assegurar a fluidez básica da fundição;Zinco (1,2-1,81 TP3T) complexado com magnésio (0,4-0,61 TP3T)Proporciona efeitos melhorados;sem cobreIsto permite terExcelente resistência à corrosão; e ao mesmo tempoBoa soldabilidadeÉ uma das poucas ligas de alumínio fundido que é “resistente à corrosão + soldável”.
Tabela de composição da liga de alumínio ZL115 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)
| elementar | Gama de conteúdos (wt%) | papel funcional |
|---|---|---|
| Silício (Si) | 4.5-5.5 | Principais elementos de liga. Proporciona fluidez básica de fundição com reforço parcial da solução sólida. |
| Zinco (Zn) | 1.2-1.8 | Um dos principais elementos de melhoriaO efeito de reforço da solução sólida é significativo, melhorando simultaneamente a resistência à corrosão. O efeito de reforço da solução sólida é significativo e melhora a resistência à corrosão ao mesmo tempo. |
| Magnésio (Mg) | 0.4-0.6 | Elementos-chave de melhoria. Formação de Mg₂Si com silício e efeito sinérgico de reforço do compósito com zinco. |
| Cobre (Cu) | ≤ 0.1 | Controlo rigoroso das impurezas. Mantém uma excelente resistência à corrosão. |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.6 | Elementos de impureza. Devem ser controlados, mas tolerados moderadamente. |
| Manganês (Mn) | ≤ 0.5 | Pode ser adicionado para neutralizar os efeitos nocivos do ferro. |
| Titânio (Ti) | 0,1-0,2 (pode ser adicionado) | Refinaria de cereais. |
| Alumínio (Al) | tolerância (ou seja, erro permitido) | Material do substrato. |
ZL115 Propriedades físicas e mecânicas Tabela de parâmetros (Tipo de metal fundido, valores típicos)
| Indicadores de desempenho | Elenco (F) | Estado de envelhecimento T5 | T6 solução sólida + estado de envelhecimento | Posicionamento e interpretação do desempenho |
|---|---|---|---|---|
| densidade | 2,68-2,70 g/cm³ | -- | -- | -- |
| Resistência à tração (Rm) | 160-190 MPa | 200-240 MPa | 250-290 MPa | T6 resistência de estado média a elevadaO sistema de proteção contra a corrosão, que cumpre os requisitos gerais dos componentes estruturais. |
| Resistência ao escoamento (Rp0.2) | 90-110 MPa | 140-170 MPa | 180-210 MPa | A resistência ao escoamento é aumentada após o tratamento térmico e a capacidade de carga é melhorada. |
| Alongamento (A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 2.0-4.0% | Boa plasticidadeO resultado é superior à maioria das ligas que contêm cobre. |
| Dureza Brinell (HB) | 60-70 | 70-80 | 80-95 | Dureza moderada e boa trabalhabilidade. |
| resistência à corrosão | talentoso | talentoso | talentoso | Principais pontos fortesNão contém cobre e é resistente à corrosão pela água do mar e por meios químicos. |
| soldabilidade | favorável | favorável | favorável | Principais pontos fortespode ser soldada por TIG para reparação e união. |
| Mobilidade da fundição | moderado | -- | -- | Menor teor de silício e menor fluidez do que as ligas com elevado teor de silício. |
| Resistência a altas temperaturas | habitual | habitual | habitual | Liga não resistente ao calor, não adequada para trabalhos prolongados a altas temperaturas. |
Vias de melhoria do desempenho e caraterísticas técnicas
O desempenho do ZL115 resulta da sua “Compósito de zinco-magnésio reforçado e resistente à corrosão para este produto”Conceito de design:
- O papel único do zincoO zinco tem uma elevada solubilidade sólida no alumínio e pode fornecerEfeito notável de reforço da solução sólidasem afetar a resistência à corrosão como o cobre. A adição de zinco também melhora a resistência da ligacapacidade de limitação natural.
- Fortificação auxiliar com magnésioO magnésio e o silício formam fases precipitadas de Mg₂Si que são ainda mais reforçadas pelo tratamento térmico. O compósito de zinco com magnésio forma fases de reforço como T (Al₂Mg₃Zn₃), o que melhora a resposta ao tratamento térmico.
- Design sem cobreLimites rigorosos para o teor de cobre garantem que as ligas em ambientes marinhos e químicos sãoExcelente resistência à corrosãoEsta é a caraterística principal que a distingue das ligas que contêm cobre, como a ZL105 e a ZL107.
- Boa soldabilidadeDevido à ausência de cobre e a um controlo adequado das impurezas, o ZL115Baixa tendência para fissuração a quente na soldaduraPode ser utilizado para reparação por soldadura TIG e junção estrutural, o que facilita o fabrico e a reparação de peças fundidas complexas.
Graus internacionais correspondentes
O sistema de reforço de zinco-magnésio do ZL115 é de certa forma único a nível internacional, mas é possível encontrar classes semelhantes:
- Norma nacional chinesa::ZAlSi5Zn1Mg (GB/T 1173)
- Padrão americano:: Em colaboração com o 713.0 (Al-Zn6CuMg) é diferente, mas o sistema 712.0 (Al-Zn6Mg) tem alguma semelhança; algumas fontes mencionam que 771.0 (Al-Zn7Mg) são semelhantes. O mais próximo é o sistema Ligas de fundição de alumínio com zinco mas não existe uma correspondência direta.
- Norma da UE::PT AC-41000 (Al-Si5Mg) Sem zinco;PT AC-71000 (Al-Zn10Si8Mg) Teor excessivo de zinco. Não existe equivalente direto.
- Padrão japonêsNão há correspondência direta.
- norma internacional::AlSi5Zn1Mg Estão disponíveis graus semelhantes na norma ISO 3522.
ZL115 na indústria de fundição
com base na suaBoa resistência à corrosão, soldabilidade e resistência médiacaraterísticas, o ZL115 é utilizado principalmente nos seguintes domínios:
- Engenharia naval e oceânica (Aplicações principais)
- Acessórios marítimosVálvulas de convés, caixas de bombas, acessórios para tubos, grelhas de ventilação.
- Plataformas marítimasSuporte de instrumentos, conectores de corrimão, caixas resistentes à corrosão.
- Máquinas de pesca: Conchas de enroladores de redes de pesca, componentes de bombas de água do mar.
- Máquinas para o sector químico e alimentar
- Bombas e válvulas químicasCorpo da bomba, corpo da válvula, acessórios de tubagem para o transporte de meios corrosivos.
- maquinaria alimentar: Alojamentos de equipamentos de transformação de alimentos, ligações de tubos de transporte (sem risco de contaminação por cobre).
- Equipamento farmacêutico: São necessárias caixas de instrumentos isentas de cobre e resistentes à corrosão.
- Componentes mecânicos e estruturais gerais
- Peças estruturais soldadasPeças fundidas para serem soldadas a perfis ou chapas de alumínio.
- Caixas complexas: Caixas de instrumentos e caixas de equipamento elétrico em que é necessária resistência à corrosão.
- metroRevestimento interior da cabina, suportes dos apoios de braços.
Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL115
Q1: Qual é a vantagem mais notável do ZL115?
- Dois pontos fortes fundamentais:: Um éExcelente resistência à corrosão(sem cobre), especialmente resistente à corrosão da água do mar e dos meios químicos; em segundo lugar, oBoa soldabilidadePode ser ligado e remendado por soldadura por arco de árgon. Estas duas caraterísticas tornam-no excecionalmente valioso nos domínios marítimo, químico e outros.
Q2: Qual é o nível de resistência do ZL115? Como é que se compara com o ZL104?
- A resistência à tração do ZL115-T6 é de cerca de 250-290 MPa.Ligeiramente inferior ao ZL104-T6 (240-270 MPa, mas os valores típicos do ZL104-T6 são efetivamente inferiores, o limite superior de resistência do ZL104 é de cerca de 270, o limite superior do ZL115 é de cerca de 290, pelo que o ZL115 é ligeiramente superior ou comparável). No entanto, o ZL104 tem melhor fluidez de fundição e o ZL115 tem melhor resistência à corrosão e soldabilidade. Ambos têm o seu próprio foco, ZL115 é mais adequado para os requisitos de alta resistência à corrosão da ocasião.
Q3: Porque é que o ZL115 tem uma boa resistência à corrosão?
- principalmente porqueSem cobre (Cu). O cobre formará uma fase catódica na liga de alumínio, acelerando a corrosão eletroquímica. O ZL115 controla estritamente o cobre ≤ 0,1%, enquanto a adição de zinco ajuda a formar uma película de óxido de superfície mais estável, de modo que apresenta excelente resistência à corrosão na água do mar, atmosfera húmida e outros ambientes.
Q4: Quais são os requisitos do processo de soldadura para o ZL115?
- Boa soldabilidadepodem ser unidos ou reparados por soldadura TIG convencional (TIG/MIG). Recomendação:
- Utilizar fios de soldadura com propriedades homogéneas ou ligeiramente superiores às do metal de base (por exemplo, fios de alumínio-silício com zinco).
- Limpar bem a área de soldadura antes de soldar para remover a película de óxido.
- É possível um pré-aquecimento adequado (100-150°C) para peças grossas e grandes.
- Alívio de tensões de peças estruturais importantes após a soldadura.
Q5 ： O ZL115 pode ser usado para fabricar hélices marítimas?
- inadequadoAs hélices requerem uma força extrema e resistência à cavitação. As hélices requerem uma força e uma resistência à cavitação muito elevadas e são normalmente fabricadas em bronze de níquel-alumínio ou em aço inoxidável. O zl115 não é suficientemente forte para este fim e é utilizado principalmente para componentes que não suportam carga ou que suportam uma carga moderada em aplicações marítimas.
Q6 ： Como é o desempenho de fundição do ZL115? O que eu preciso prestar atenção ao projetar?
- nível médio. O teor de silício é de apenas 4,5-5,5%, e a fluidez não é tão boa como a ZL104, ZL111 e outras ligas com elevado teor de silício. É necessária atenção ao projetar o sistema de fundição:
- Aumentar adequadamente o tamanho do portão e aumentar a temperatura de vazamento.
- Evitar estruturas com paredes demasiado finas (espessura mínima recomendada da parede ≥ 3 mm).
- Melhorar a conceção da retração do material de enchimento para evitar a retração e o afrouxamento dos orifícios de retração.
Coluna alargada: Análise comparativa de ZL115 e ligas relacionadas
| dimensão de comparação | ZL115 (AlSi5Zn1Mg) | ZL101A (AlSi7MgA) | ZL104 (AlSi9Mg) | ZL105 (AlSi5Cu1Mg) |
|---|---|---|---|---|
| Silício (Si)% | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 8.5-10.5 | 4.5-5.5 |
| Cobre (Cu)% | ≤0,1 (sem cobre) | ≤0,1 (sem cobre) | ≤0,1 (sem cobre) | 1,0-1,5 (com cobre) |
| Zinco (Zn)% | 1.2-1.8 | ≤0.1 | ≤0.2 | ≤0.3 |
| Magnésio (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.17-0.35 | 0.4-0.6 |
| Resistência à tração (T6) | 250-290 MPa | 290-330 MPa | 240-270 MPa | 280-320 MPa |
| Alongamento (T6) | 2.0-4.0% | 3.0-6.0% | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| resistência à corrosão | Excelente (sem cobre) | Excelente (sem cobre) | Excelente (sem cobre) | Médio (com cobre) |
| soldabilidade | talentoso | favorável | favorável | moderado |
| Mobilidade da fundição | moderado | favorável | talentoso | moderado |
| Custos típicos | moderado | gama média-alta | 低 | moderado |
Guia rápido de seleção:
- Selecionar ZL115Quando a peça requerResistente à água do mar, soldável, resistência médiaQuando chega a altura certa, é uma escolha de destaque nos domínios marítimo e químico.
- Selecionar ZL101A: ObrigatórioMaior resistência, bom desempenho gerale quando a resistência à corrosão também é necessária.
- Selecionar ZL104: A buscaProdutibilidade e economia da fundiçãoQuando os requisitos de resistência são moderados.
- Selecionar ZL105: ObrigatórioResistência a altas temperaturas ou superiorAceitável quando a resistência à corrosão é ligeiramente inferior.
