Liga de alumínio fundido ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA): uma liga de elevada pureza, multi-reforçada, com elevada força, boa resistência ao calor e fiabilidade de nível aeroespacial.
Publicado em:2026-03-13 Categoria:informação pública Visualizações:1810
Catálogo de artigos
- Tabela de composição da liga de alumínio ZL118 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)
- ZL118 Propriedades físicas e mecânicas Tabela de parâmetros (Tipo de metal fundido, valores típicos)
- ZL118 na indústria de fundição
- Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL118
- Coluna Alargada: Análise comparativa de ZL118 e ZL105 e ligas afins
Como uma norma nacional chinesa (GB/T 1173) naLigas de fundição de alta resistência de alumínio-silício-cobre-magnésioque representa uma atualização de alta pureza.ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) por meio deElevada resistência à temperatura ambiente, excelente desempenho a altas temperaturas, boa capacidade de fundição e fiabilidade a nível aeroespaciale é bem conhecida. A liga é uma ZL105versão de alta purezaporLimitação rigorosa do teor de elementos de impureza (especialmente ferro)O ZL105 pode ser utilizado no fabrico de ligas de alumínio-cobre com elevada resistência após tratamento térmico T6, mantendo uma melhor processabilidade de fundição do que as ligas de alumínio-cobre, com base na manutenção do bom desempenho de fundição do ZL105.Aviação, aeroespacial e equipamento topo de gama no domínio das peças fundidas essenciais para suportar cargas elevadas, os requisitos de elevada fiabilidadeO material ideal para o
A classe nacional para ZL118 é ZAlSi5Cu1MgA.
- Grau nacional padrãoDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi5Cu1MgAO nome reflecte diretamente o sistema de ligas principal: silício (Si), cobre (Cu) e magnésio (Mg). O nome é um reflexo direto do sistema de ligas principais: silício (Si), cobre (Cu) e magnésio (Mg), com o sufixo “A” a representar a versão de elevada pureza.
- Código do sector/empresa::ZL118 É uma designação muito utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais no domínio da aviação, aeroespacial e fundição de alta qualidade.
- Caraterísticas principais::Teor de silício baixo a médio (4,5-5,51 TP3T) Assegurar a fluidez básica da fundição;Compósito de cobre (1,0-1,5%) com magnésio (0,4-0,6%)Proporcionar múltiplos efeitos de reforço;Controlo extremamente rigoroso das impurezas (ferro ≤ 0,15%) É a sua principal vantagem, que melhora significativamente as propriedades mecânicas e a fiabilidade; após o tratamento térmico T6, pode obter oEquilíbrio entre alta resistência e boa resistência ao calor.
Tabela de composição da liga de alumínio ZL118 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)
| elementar | Gama de conteúdos (wt%) | papel funcional |
|---|---|---|
| Silício (Si) | 4.5-5.5 | Elemento de liga primário. Proporciona fluidez básica de fundição e reforço parcial da solução sólida. |
| Cobre (Cu) | 1.0-1.5 | Elemento de reforço do núcleo. Forma fases reforçadas com Al₂Cu, que aumentam significativamente a resistência à temperatura ambiente e a altas temperaturas. |
| Magnésio (Mg) | 0.4-0.6 | Elemento chave de reforço. Forma Mg₂Si com silício e sinergiza com cobre para produzir um efeito de reforço composto. |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.15 | O ponto mais crítico de diferença nas impurezas. Em comparação com o ZL105 (Fe≤0,5%), o teor de ferro é significativamente reduzido, reduzindo significativamente as fases frágeis e melhorando as propriedades de plasticidade e fadiga. |
| Manganês (Mn) | 0,3-0,5 (pode ser adicionado) | Neutraliza os efeitos nocivos do ferro residual e melhora a resistência ao calor. |
| Titânio (Ti) | 0,1-0,2 (pode ser adicionado) | Refinaria de cereais. |
| Zinco (Zn) | ≤ 0.1 | Impurezas. Controlo rigoroso. |
| Alumínio (Al) | tolerância (ou seja, erro permitido) | Material do substrato. |
ZL118 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) | 180-220 MPa | 260-300 MPa | 320-360 MPa | Excelente resistência no estado T6Atingiu o nível máximo do alumínio fundido de alta resistência. |
| Resistência ao escoamento (Rp0.2) | 100-130 MPa | 200-230 MPa | 260-300 MPa | O limite de elasticidade é substancialmente aumentado após o tratamento térmico, e a capacidade de carga é elevada. |
| Alongamento (A) | 2.0-4.0% | 2.0-3.0% | 3.0-5.0% | Principais pontos fortesZL105: Plasticidade significativamente maior em comparação com ZL105 (alongamento 1,5-3,0%). |
| Dureza Brinell (HB) | 60-70 | 90-100 | 100-115 | Elevada dureza e boa resistência à abrasão. |
| Resistência a altas temperaturas (250°C) | favorável | talentoso | talentoso | O composto de cobre-magnésio permite-lhe manter um excelente desempenho a altas temperaturas. |
| Mobilidade da fundição | moderado | -- | -- | Menor teor de silício e menor fluidez do que as ligas com elevado teor de silício. |
| resistência à corrosão | moderado | moderado | moderado | O teor de cobre torna-as menos resistentes à corrosão do que as ligas sem cobre. |
| Estabilidade do lote | favorável | favorável | talentoso | O controlo rigoroso das impurezas resulta numa melhor consistência do desempenho. |
Vias de melhoria do desempenho e caraterísticas técnicas
O desempenho do ZL118 resulta da sua “Melhoramento multi-complexo + atualização de alta purificação”Rotas técnicas:
- Reforço de compósito de cobre-magnésioA relação entre o cobre (1,0-1,5%) e o magnésio (0,4-0,6%) é optimizada para obter, após o tratamento térmico T6, umFases duplamente reforçadas de Al₂Cu e Mg₂SiO efeito sinérgico resulta num aumento significativo da resistência e numa distribuição uniforme das fases de reforço, mantendo simultaneamente boas propriedades a altas temperaturas.
- Atualização de alta purezaRedução do teor de ferro de ≤0,5% na ZL105 para≤0,15%o que reduz drasticamente a formação da fase acicular frágil rica em ferro, que é a suaDuplicação do alongamento e melhoria do desempenho à fadigaA causa principal da
- Excelente capacidade de resposta a tratamentos térmicos::
- T5 (envelhecimento artificial)Para aplicações em que é necessária uma elevada estabilidade dimensional e em que o risco de deformação deve ser minimizado.
- T6 (solução + envelhecimento artificial completo)Para obter uma resistência máxima, adequada para elementos estruturais de suporte de carga.
- Processo T6 típico: 515-525°C × 6-12 horas de solução sólida, arrefecimento com água quente (60-80°C), 160-180°C × 6-10 horas de envelhecimento.
- Controlo de qualidade rigorosoO alumínio primário é um produto de alta qualidade, que é utilizado para a produção de produtos de alta qualidade.Consistência de desempenho entre lotesO sistema de proteção contra incêndios, que cumpre os requisitos de fiabilidade da indústria aeroespacial.
Graus internacionais correspondentes
O ZL118, como uma versão de alta pureza do ZL105, tem uma clara contrapartida internacional:
| norma | notas | nota |
|---|---|---|
| China GB/T 1173 | ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) | Versão de elevada pureza do ZL105, Fe≤0.15% |
| ASTM, EUA | A355.0 或 354.0 | A355.0 tem uma composição próxima, 354.0 tem um teor de silício mais elevado |
| UE PT | PT AC-45200 (AlSi5Cu1Mg) | Necessidade de utilizar um grau de pureza elevado, correspondente a ferro ≤ 0,15% |
| França NF | A-S5U | Versão parcial de elevada pureza |
| ISO 3522 | AlSi5Cu1Mg | Grau de pureza elevado necessário |
ZL118 na indústria de fundição
com base na suaElevada resistência, excelente desempenho a altas temperaturas, boa plasticidade e fiabilidade a nível aeroespacialcaraterísticas, o ZL118 é principalmente utilizado nos seguintes domínios:
- Aeroespacial e defesa (aplicações principais)
- Peças estruturais de aeronavesTensão de contraventamentos, juntas, estruturas, calhas de escotilha, componentes do trem de aterragem.
- Componentes do motorCarcaças de compressores, caixas de acionamento de acessórios, caixas de bombas de combustível, colectores de admissão.
- Componentes de mísseisAnéis de ligação: suportes do leme, elementos estruturais do compartimento dos instrumentos, anéis de ligação.
- Carros de alta performance e carros de corrida
- Componentes do motorCabeças de cilindro de elevado desempenho, pistões (não na zona de maior carga térmica), colectores de admissão.
- sistema de transmissãoCarcaça da transmissão, carcaça da embraiagem, carcaça do distribuidor.
- sistema de reforçoCarcaça intermédia do turbocompressor, carcaça do compressor.
- Transporte ferroviário e equipamento pesado
- Peças de bogie ferroviário de alta velocidade, caixa de velocidades de camiões pesados, corpo de válvula hidráulica de máquinas de construção.
- Equipamento civil de topo de gama
- Blocos de compressores, corpos de bombas de alta pressão e componentes de robôs industriais que exigem uma elevada fiabilidade.
Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL118
Q1: Qual é a principal diferença entre ZL118 e ZL105? Como selecionar o tipo?
- Esta é a comparação central::
- ZL105Versão de base, teor de Fe ≤ 0,5%.rácio qualidade-preçoA resistência satisfaz a maioria das aplicações industriais com um alongamento de 1,5-3,01 TP3T.
- ZL118: Versão de elevada pureza, teor de ferro ≤ 0,15%.Melhorias significativas no desempenhoO alongamento é de até 3,0-5,0%, com melhor desempenho de fadiga e estabilidade do lote.
- seleçãoSeleção de aplicações industriais convencionaisZL105A indústria aeroespacial, a defesa, os veículos de alto desempenho, etc., têm um grande impacto naElevados requisitos de fiabilidade e resistênciaOcasiões a escolherZL118.
P2: Quanto mais caro é o ZL118 do que o ZL105? O aumento de desempenho vale a pena?
- Os custos são normalmente mais elevados20-30%A principal razão para tal são os requisitos mais rigorosos em matéria de pureza do alumínio primário, controlo e ensaio do processo de fusão.
- se vale a penaDependendo da aplicação: para máquinas industriais gerais, o desempenho do ZL105 é suficiente; no entanto, para a indústria aeroespacial, desportos motorizados, etc., o desempenho do ZL105 é suficiente.A fiabilidade e a resistência à fadiga são exigentesocasiões, a melhoria do desempenho do ZL118 édeve terPaga um prémio pela “fiabilidade”. Paga-se um prémio pela "fiabilidade".
Q3: Qual é a diferença entre o processo de tratamento térmico de ZL118 e ZL105?
- Os mesmos parâmetros de baseNo entanto, o ZL118 tem menos impurezas, organização homogénea e tratamento térmico.Janela mais larga para uma melhor consistência do desempenho. Com o mesmo processo, o ZL118 obtém sempre melhores propriedades, especialmente o alongamento.
Q4: Qual é o desempenho de fundição do ZL118? Como é que se compara com o ZL105?
- Comparável ao ZL105. Com o mesmo teor de silício (4,5-5,51 TP3T), a fluidez é suficiente para a maioria das peças fundidas de complexidade média. No entanto, deve notar-se que a sua fluidez não é tão boa como a das ligas com elevado teor de silício, tais como ZL104, ZL111, etc. O sistema de vazamento tem de ser optimizado quando se projectam peças de paredes finas.
Q5: Qual é o desempenho de reparação de soldadura do ZL118?
- Classe média alta. O teor de cobre moderado (1,0-1,5%), a tendência de fissuração a quente na soldadura é inferior ao ZL107 e a outras ligas com elevado teor de cobre. Ao realizar a soldadura de enchimento por arco de árgon, recomenda-sePré-aquecimento (100-150°C)É utilizada a mesma qualidade de fio e a soldadura é efectuada após a soldadura.alívio do stress. A elevada pureza torna a sua qualidade de soldadura mais estável.
Q6: Qual é a resistência à corrosão do ZL118? Necessita de tratamento de superfície?
- moderado. O teor de cobre torna-o menos resistente à corrosão do que o ZL101A, ZL104. sem cobre, utilizado no exterior ou em ambientes húmidos.Recomenda-se a proteção da superfícieA pintura, a anodização (a película pode ser acinzentada), etc.
Q7 ： O ZL118 pode ser usado em vez do A355.0 importado?
- possívelO ZL118 corresponde muito bem ao A355.0 em termos de composição e propriedades, e é um material de substituição ideal para a localização. No entanto, é necessário confirmar se os índices de desempenho específicos (especialmente o alongamento e a resistência à fadiga) cumprem os requisitos do projeto e verificá-los completamente.
Coluna Alargada: Análise comparativa de ZL118 e ZL105 e ligas afins
| dimensão de comparação | ZL118 (versão de alta pureza) | ZL105 (Básico) | ZL101A (sem cobre e de elevada pureza) | ZL114A (alto teor de magnésio, alta pureza) |
|---|---|---|---|---|
| Silício (Si)% | 4.5-5.5 | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| Cobre (Cu)% | 1.0-1.5 | 1.0-1.5 | ≤0,1 (sem cobre) | ≤0,1 (sem cobre) |
| Magnésio (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 |
| Ferro (Fe)% | ≤0.15 | ≤0.5 | ≤0.20 | ≤0.15 |
| Resistência à tração (T6) | 320-360 MPa | 280-320 MPa | 290-330 MPa | 320-370 MPa |
| Resistência ao escoamento (T6) | 260-300 MPa | 210-250 MPa | 220-260 MPa | 260-300 MPa |
| Alongamento (T6) | 3.0-5.0% | 1.5-3.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% |
| Resistência a altas temperaturas | talentoso | favorável | favorável | favorável |
| Mobilidade da fundição | moderado | moderado | favorável | favorável |
| Custos típicos | topo de gama | moderado | gama média-alta | topo de gama |
Guia rápido de seleção:
- Selecionar ZL118Quando a peça requerAlta resistência, excelente desempenho a altas temperaturas, boa plasticidadeQuando a fiabilidade é necessária (acessórios para motores de aviões, componentes automóveis de alto desempenho).
- Selecionar ZL105Aplicações industriais convencionais quando a resistência é necessária mas o custo é sensível.
- Selecionar ZL101AQuando é necessária uma combinação de alta resistência e boa resistência à corrosão e a temperatura de trabalho é moderada.
- Selecionar ZL114A: A buscaResistência e dureza máximasQuando a resistência ao calor não é necessária.
