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.
发布时间：2026-03-13 分类：informação pública 浏览量：43
Como uma norma nacional chinesa (GB/T 1173) naLigas de fundição de alta resistência de alumínio-silício-cobre-magnésio的高纯升级代表，ZL118（ZAlSi5Cu1MgA） por meio de较高的室温强度、优异的高温性能、良好的铸造工艺性和航空级可靠性而著称。该合金是ZL105的高纯版本por严格限制杂质元素（特别是铁）含量，在保持ZL105良好铸造性能的基础上，显著提升了力学性能、延伸率和批次稳定性，经T6热处理后可获得接近铝铜系合金的高强度水平，同时保留了比铝铜系合金更好的铸造工艺性，是制造航空、航天及高端装备领域中承受较高载荷、要求高可靠性的关键铸件O material ideal para o
ZL118 对应的国家牌号是 ZAlSi5Cu1MgA。
- Grau nacional padrãoDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi5Cu1MgA。名称直接体现了其核心合金体系：硅（Si）、铜（Cu）、镁（Mg），后缀“A”代表高纯度版本。
- Código do sector/empresa::ZL118 是该材料在航空、航天及高端铸造领域图纸、手册及企业标准中广泛使用的代号。
- Caraterísticas principais::中低硅含量（4.5-5.5%） 保证基本的铸造流动性；铜（1.0-1.5%）与镁（0.4-0.6%）的复合提供多元强化效果；Controlo extremamente rigoroso das impurezas (ferro ≤ 0,15%) 是其核心优势，显著提升力学性能和可靠性；经T6热处理后可获得高强度与良好耐热性的平衡.
ZL118铝合金成分表（基于GB/T 1173典型要求）
| elementar | Gama de conteúdos (wt%) | papel funcional |
|---|---|---|
| Silício (Si) | 4.5-5.5 | 主合金元素。提供基本的铸造流动性，部分固溶强化。 |
| Cobre (Cu) | 1.0-1.5 | 核心强化元素。形成Al₂Cu强化相，显著提升室温及高温强度。 |
| Magnésio (Mg) | 0.4-0.6 | 关键强化元素。与硅形成Mg₂Si，与铜协同产生复合强化效应。 |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.15 | O ponto mais crítico de diferença nas impurezas。相比ZL105（铁≤0.5%），铁含量大幅降低，显著减少脆性相，提升塑性和疲劳性能。 |
| Manganês (Mn) | 0,3-0,5 (pode ser adicionado) | 中和残留铁的有害作用，改善耐热性。 |
| Titânio (Ti) | 0,1-0,2 (pode ser adicionado) | Refinaria de cereais. |
| Zinco (Zn) | ≤ 0.1 | 杂质。严格控制。 |
| Alumínio (Al) | tolerância (ou seja, erro permitido) | Material do substrato. |
ZL118物理与力学性能参数表（金属型铸造，典型值）
| 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 T6，达到高强铸造铝顶级水平。 |
| 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 fortes：相比ZL105（延伸率1.5-3.0%），塑性显著提升。 |
| Dureza Brinell (HB) | 60-70 | 90-100 | 100-115 | 硬度高，耐磨性好。 |
| Resistência a altas temperaturas (250°C) | favorável | talentoso | talentoso | 铜镁复合使其保持优异高温性能。 |
| 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. |
| 批次稳定性 | favorável | favorável | talentoso | 严格杂质控制使性能一致性更好。 |
Vias de melhoria do desempenho e caraterísticas técnicas
ZL118的性能来源于其“多元复合强化 + 高纯化升级”Rotas técnicas:
- Reforço de compósito de cobre-magnésio：铜（1.0-1.5%）与镁（0.4-0.6%）的配比经过优化，在T6热处理后可获得Fases duplamente reforçadas de Al₂Cu e Mg₂Si，协同作用使强度显著提升，且强化相分布均匀，同时保持良好的高温性能。
- 高纯化升级：将铁含量从ZL105的≤0.5%降至≤0.15%，大幅减少了针状脆性富铁相的形成，这是其延伸率提升一倍、疲劳性能显著改善的根本原因。
- 热处理响应性优异::
- T5 (envelhecimento artificial)：适用于对尺寸稳定性要求高、变形风险需最小化的场合。
- T6 (solução + envelhecimento artificial completo)：获得峰值强度，适用于承力结构件。
- 典型T6工艺：515-525℃ × 6-12小时固溶，温水（60-80℃）淬火，160-180℃ × 6-10小时时效。
- 严格质量控制：对原铝纯度、熔炼过程、热处理工艺均有严格要求，确保批次间性能一致性，满足航空级可靠性要求。
Graus internacionais correspondentes
ZL118作为ZL105的高纯版本，在国际上有明确的对应关系：
| norma | notas | nota |
|---|---|---|
| China GB/T 1173 | ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) | ZL105的高纯版，铁≤0.15% |
| ASTM, EUA | A355.0 或 354.0 | A355.0成分接近，354.0硅含量更高 |
| UE PT | PT AC-45200 (AlSi5Cu1Mg) | 需选用高纯级，对应铁≤0.15% |
| França NF | A-S5U | 部分高纯版本 |
| ISO 3522 | AlSi5Cu1Mg | 需选用高纯级 |
ZL118在铸造行业的应用
com base na sua高强度、优异高温性能、良好塑性和航空级可靠性的特点，ZL118主要应用于以下领域：
- Aeroespacial e defesa (aplicações principais)
- Peças estruturais de aeronaves：受力支架、接头、框架、舱门导轨、起落架部件。
- Componentes do motor：压气机机匣、附件传动壳体、燃油泵壳体、进气歧管。
- Componentes de mísseis：舵面支架、仪器舱结构件、连接环。
- Carros de alta performance e carros de corrida
- Componentes do motor：高性能气缸盖、活塞（非热负荷最高区）、进气歧管。
- sistema de transmissãoCarcaça da transmissão, carcaça da embraiagem, carcaça do distribuidor.
- sistema de reforço：涡轮增压器中间壳体、压气机壳体。
- 轨道交通与重型装备
- 高铁转向架部件、重卡变速箱壳体、工程机械液压阀体。
- Equipamento civil de topo de gama
- 压缩机缸体、高压泵体、要求高可靠性的工业机器人部件。
ZL118铝合金常见问题解答
Q1：ZL118与ZL105的主要区别是什么？如何选型？
- 这是最核心的对比::
- ZL105：基础版，铁含量≤0.5%，性价比高，强度满足多数工业应用，延伸率1.5-3.0%。
- ZL118：高纯版，铁含量≤0.15%，性能显著提升，延伸率达3.0-5.0%，疲劳性能和批次稳定性更优。
- seleção：常规工业应用选ZL105；航空航天、国防、高性能汽车等对可靠性和韧性要求高的场合选ZL118.
Q2：ZL118比ZL105贵多少？性能提升是否值得？
- 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 pena，取决于应用：对于普通工业机械，ZL105的性能已足够；但对于航空航天、赛车等对A fiabilidade e a resistência à fadiga são exigentes的场合，ZL118的性能提升是deve ter的。它为“可靠性”支付溢价。
Q3：ZL118的热处理工艺与ZL105有何不同？
- 基本参数相同，但ZL118因杂质少、组织均匀，热处理Janela mais larga para uma melhor consistência do desempenho。同样工艺下，ZL118总能获得更优的性能，尤其是延伸率。
Q4：ZL118的铸造性能如何？与ZL105相比如何？
- 与ZL105相当。硅含量相同（4.5-5.5%），流动性足以应对大多数中等复杂程度的铸件。但需注意，其流动性不如ZL104、ZL111等高硅合金，设计薄壁件时需优化浇注系统。
Q5：ZL118的焊接修补性能如何？
- Classe média alta。含铜量适中（1.0-1.5%），焊接热裂纹倾向低于ZL107等高铜合金。进行氩弧焊补焊时，建议Pré-aquecimento (100-150°C)，选用同质焊丝，焊后进行alívio do stress。高纯度使其焊缝质量更稳定。
Q6：ZL118的耐腐蚀性如何？需要表面处理吗？
- moderado。含铜使其耐蚀性不如无铜的ZL101A、ZL104。在户外或潮湿环境下使用，Recomenda-se a proteção da superfície，如涂装、阳极氧化（膜层可能偏灰）等。
Q7：ZL118可以替代进口的A355.0使用吗？
- 可以。ZL118与A355.0在成分和性能上高度对应，是国产化的理想替代材料。但需确认具体性能指标（尤其是延伸率和疲劳强度）是否满足设计要求，并进行充分验证。
📊 延伸栏目：ZL118与ZL105及相关合金对比分析
| dimensão de comparação | ZL118 (高纯版) | ZL105 (基础版) | ZL101A (无铜高纯) | ZL114A (高镁高纯) |
|---|---|---|---|---|
| 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（无铜） | ≤0.1（无铜） |
| 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:
- 选ZL118Quando a peça requer高强度、优异高温性能、良好塑性，且对可靠性要求高时（航空发动机附件、高性能汽车部件）。
- Selecionar ZL105：常规工业应用，强度要求高但成本敏感时。
- Selecionar ZL101A：需要高强度与良好耐蚀性兼得，且工作温度适中时。
- Selecionar ZL114A: A buscaResistência e dureza máximas，对耐热性要求不高时。
