Литейный алюминиевый сплав ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA): высокочистый, многоупрочненный сплав с высокой прочностью, хорошей жаростойкостью и надежностью аэрокосмического класса.
Дата публикации:2026-03-13 Категория:общественная информация Просмотры:1869
Каталог статей
- Таблица состава алюминиевого сплава ZL118 (на основе типовых требований GB/T 1173)
- Таблица параметров физико-механических свойств ZL118 (тип металла - литье, типичные значения)
- ZL118 в литейной промышленности
- Часто задаваемые вопросы Алюминиевый сплав ZL118
- 📊 Расширенная колонка: сравнительный анализ сплавов ZL118 и ZL105 и родственных сплавов
В качестве китайского национального стандарта (GB/T 1173) вАлюминиево-кремниево-медно-магниевые высокопрочные литейные сплавыкоторый представляет собой высокочистую модернизацию.ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) посредствомВысокая прочность при комнатной температуре, отличные высокотемпературные характеристики, хорошая литейная прочность и надежность аэрокосмического классаи хорошо известна. Сплав представляет собой ZL105высокочистая версияС помощьюСтрогое ограничение содержания примесных элементов (особенно железа)ZL105 может использоваться для производства алюминиево-медных сплавов с высокой прочностью после термической обработки T6, сохраняя при этом лучшую технологичность при литье, чем алюминиево-медные сплавы, на основе сохранения хороших литейных характеристик ZL105.Авиация, аэрокосмическая промышленность и высокотехнологичное оборудование в области ключевых отливок, выдерживающих высокие нагрузки, требования высокой надежностиИдеальный материал для
Национальная марка для ZL118 - ZAlSi5Cu1MgA.
- Национальный стандарт Класс: Согласно GB/T 1173, его сортность составляетZAlSi5Cu1MgAНазвание напрямую отражает основную систему сплавов: кремний (Si), медь (Cu) и магний (Mg). Название напрямую отражает основную систему сплавов: кремний (Si), медь (Cu) и магний (Mg), а суффикс “A” обозначает высокочистую версию.
- Код отрасли/предприятия::ZL118 Это широко используемое обозначение для данного материала в чертежах, руководствах и стандартах предприятий в области авиационного, аэрокосмического и высокотехнологичного литья.
- Основные характеристики::Низкое или среднее содержание кремния (4,5-5,51 TP3T) Обеспечьте базовую текучесть отливки;Композиция меди (1,0-1,5%) с магнием (0,4-0,6%)Обеспечьте несколько эффектов усиления;Чрезвычайно строгий контроль содержания примесей (железо ≤ 0,15%) Это его основное преимущество, которое значительно улучшает механические свойства и надежность; после термической обработки T6 он может получитьСочетание высокой прочности и хорошей термостойкости.
Таблица состава алюминиевого сплава ZL118 (на основе типовых требований GB/T 1173)
| элементарный | Диапазон содержания (wt%) | функциональная роль |
|---|---|---|
| Кремний (Si) | 4.5-5.5 | Основной легирующий элемент. Обеспечивает основную текучесть отливки, частично упрочняет твердый раствор. |
| Медь (Cu) | 1.0-1.5 | Усиливающий элемент. Образует фазы, усиленные Al₂Cu, которые значительно повышают прочность при комнатной и высокой температуре. |
| Магний (Mg) | 0.4-0.6 | Ключевой укрепляющий элемент. Образует Mg₂Si с кремнием и синергирует с медью, создавая комплексный укрепляющий эффект. |
| Железо (Fe) | ≤ 0.15 | Самая критическая точка различия в примесях. По сравнению с ZL105 (Fe≤0,5%), содержание железа значительно снижено, что существенно уменьшает количество хрупких фаз и улучшает пластичность и усталостные свойства. |
| Марганец (Mn) | 0,3-0,5 (можно добавить) | Нейтрализует вредное воздействие остаточного железа и повышает термостойкость. |
| Титан (Ti) | 0,1-0,2 (может быть добавлено) | Зернопереработчик. |
| Цинк (Zn) | ≤ 0.1 | Примеси. Строгий контроль. |
| Алюминий (Al) | подушка | Материал подложки. |
Таблица параметров физико-механических свойств ZL118 (тип металла - литье, типичные значения)
| Показатели эффективности | Каст (F) | Состояние старения T5 | T6 твердый раствор + состояние старения | Позиционирование и интерпретация производительности |
|---|---|---|---|---|
| плотность | 2,68-2,70 г/см³ | -- | -- | -- |
| Прочность на разрыв (Rm) | 180-220 МПа | 260-300 МПа | 320-360 МПа | Отличная прочность в состоянии T6Он достиг высшего уровня высокопрочного литого алюминия. |
| Предел текучести (Rp0.2) | 100-130 МПа | 200-230 МПа | 260-300 МПа | Предел текучести значительно увеличивается после термообработки, а несущая способность высока. |
| Удлинение (A) | 2.0-4.0% | 2.0-3.0% | 3.0-5.0% | Основные достоинства: Значительно более высокая пластичность по сравнению с ZL105 (удлинение 1,5-3,0%). |
| Твердость по Бринеллю (HB) | 60-70 | 90-100 | 100-115 | Высокая твердость и хорошая износостойкость. |
| Высокотемпературная прочность (250°C) | благоприятный | талантливый | талантливый | Медно-магниевый композит позволяет ему сохранять отличные высокотемпературные характеристики. |
| Подвижность литья | средний | -- | -- | Более низкое содержание кремния и меньшая текучесть по сравнению с высококремнистыми сплавами. |
| коррозионная стойкость | средний | средний | средний | Содержание меди делает их менее устойчивыми к коррозии, чем сплавы без меди. |
| Стабильность партии | благоприятный | благоприятный | талантливый | Строгий контроль содержания примесей обеспечивает лучшую стабильность характеристик. |
Пути повышения производительности и технические особенности
Производительность ZL118 обусловлена его “Мультикомплексное усиление + высокая степень очистки”Технические маршруты:
- Медно-магниевая композитная арматура: Соотношение меди (1,0-1,5%) и магния (0,4-0,6%) оптимизировано для получения после термообработки T6Двойные усиленные фазы Al₂Cu и Mg₂SiСинергетический эффект приводит к значительному увеличению прочности и равномерному распределению армирующих фаз, сохраняя при этом хорошие высокотемпературные свойства.
- Высокая степень очистки: Снизить содержание железа с ≤0,5% в ZL105 до≤0.15%что резко снижает образование ациклической хрупкой железосодержащей фазы, которая является егоУдвоенное удлинение и улучшенные усталостные характеристикиПервопричина
- Отличная восприимчивость к термообработке::
- T5 (искусственное старение): Для применения в тех случаях, когда требуется высокая стабильность размеров и риск деформации должен быть сведен к минимуму.
- T6 (раствор + полное искусственное старение): Для достижения максимальной прочности, подходит для несущих элементов конструкций.
- Типичный процесс T6: твердый раствор 515-525°C × 6-12 часов, закалка в теплой воде (60-80°C), старение 160-180°C × 6-10 часов.
- Строгий контроль качества: Строгие требования к чистоте первичного алюминия, процессу плавки и термообработке гарантируют, чтоПостоянство производительности от партии к партииОтвечает требованиям надежности аэрокосмического класса.
Соответствующие международные оценки
ZL118 как высокочистая версия ZL105 имеет четкий международный аналог:
| норма | классы | примечание |
|---|---|---|
| Китай GB/T 1173 | ZL118 (ZAlSi5Cu1MgA) | Высокочистая версия ZL105, Fe≤0.15% |
| ASTM, США | A355.0 或 354.0 | A355.0 близок по составу, 354.0 имеет более высокое содержание кремния |
| ЕС EN | EN AC-45200 (AlSi5Cu1Mg) | Необходимо использовать высокочистый сорт, соответствующий железу ≤ 0,15% |
| Франция НФ | A-S5U | Частичная версия высокой чистоты |
| ISO 3522 | AlSi5Cu1Mg | Требуется высокая степень чистоты |
ZL118 в литейной промышленности
на основе егоВысокая прочность, отличные высокотемпературные характеристики, хорошая пластичность и надежность аэрокосмического классаОсобенности, ZL118 в основном используется в следующих областях:
- Аэрокосмическая и оборонная промышленность (основные области применения)
- Конструктивные элементы самолетов: Кронштейны, шарниры, рамы, направляющие люков, элементы шасси.
- Компоненты двигателя: Магазины компрессоров, корпуса приводов дополнительного оборудования, корпуса топливных насосов, впускные коллекторы.
- Компоненты ракет: Крепления руля, конструктивные элементы приборного отсека, соединительные кольца.
- Высокопроизводительные и гоночные автомобили
- Компоненты двигателя: Высокопроизводительные головки цилиндров, поршни (не в зоне наибольшей тепловой нагрузки), впускные коллекторы.
- система передачи: Корпус коробки передач, корпус сцепления, корпус распределителя.
- бустерная система: Промежуточный корпус турбокомпрессора, корпус компрессора.
- Железнодорожный транспорт и тяжелое оборудование
- Детали тележки высокоскоростной железной дороги, корпус коробки передач тяжелого грузовика, корпус гидравлического клапана строительной техники.
- Высокотехнологичное гражданское оборудование
- Блоки компрессоров, корпуса насосов высокого давления и компоненты промышленных роботов, требующие высокой надежности.
Часто задаваемые вопросы Алюминиевый сплав ZL118
Вопрос 1: В чем основная разница между ZL118 и ZL105? Как выбрать тип?
- Это центральное сравнение::
- ZL105: Базовая версия, содержание Fe ≤ 0,5%.соотношение цены и качестваПрочность соответствует большинству промышленных применений, а удлинение составляет 1,5-3,01 TP3T.
- ZL118: Высокочистая версия, содержание железа ≤ 0,15%.Значительные улучшения производительностиУдлинение достигает 3,0-5,0%, с лучшими усталостными характеристиками и стабильностью партии.
- выбор: Выбор обычных промышленных примененийZL105; аэрокосмическая промышленность, оборона, высокопроизводительные автомобили и т.д. оказывают большое влияние наВысокие требования к надежности и прочностиПоводы для выбораZL118.
Вопрос 2: Насколько ZL118 дороже ZL105? Стоит ли увеличение производительности того?
- Расходы обычно выше20-30%Основная причина этого - более жесткие требования к чистоте первичного алюминия, контролю и тестированию процесса плавки.
- стоит ли это делатьВ зависимости от области применения: для общепромышленного оборудования достаточно характеристик ZL105; однако для аэрокосмической промышленности, автоспорта и т. д. достаточно характеристик ZL105.Надежность и усталостная прочность требуют повышенных требованийВ некоторых случаях производительность ZL118 повышается.должен бытьОна платит премию за “надежность”. Она платит премию за "надежность".
Вопрос 3: В чем разница между процессом термообработки ZL118 и ZL105?
- Те же основные параметрыОднако ZL118 имеет меньше примесей, однородную организацию и термическую обработку.Более широкое окно для лучшей согласованности производительности. При одинаковом технологическом процессе ZL118 всегда достигает лучших свойств, особенно удлинения.
Вопрос 4: Каковы литейные характеристики ZL118? Как она сопоставляется с ZL105?
- Сравнимо с ZL105. При одинаковом содержании кремния (4,5-5,51 TP3T) текучесть достаточна для большинства отливок средней сложности. Однако следует отметить, что его текучесть не так хороша, как у высококремнистых сплавов, таких как ZL104, ZL111 и т. д. При проектировании тонкостенных деталей необходимо оптимизировать систему заливки.
Q5: Какова производительность ремонта при сварке ZL118?
- Верхний средний класс. Умеренное содержание меди (1,0-1,5%), склонность к горячему растрескиванию при сварке ниже, чем у ZL107 и других сплавов с высоким содержанием меди. При выполнении присадочной аргонодуговой сварки рекомендуетсяПредварительный нагрев (100-150°C)Используется проволока того же качества, а сварка выполняется после сварки.снятие стресса. Высокая чистота делает качество сварки более стабильным.
Q6: Какова коррозионная стойкость ZL118? Нужна ли ему обработка поверхности?
- средний. Содержание меди делает его менее устойчивым к коррозии, чем безмедные ZL101A, ZL104. используется на открытом воздухе или во влажной среде.Рекомендуется защита поверхностиНапример, покраска, анодирование (пленка может иметь сероватый оттенок) и т.д..
Q7：Можно ли использовать ZL118 вместо импортного A355.0?
- возможноZL118 в значительной степени соответствует A355.0 по составу и свойствам и является идеальным материалом для замены при локализации. Однако необходимо подтвердить соответствие конкретных показателей (особенно удлинения и усталостной прочности) проектным требованиям и провести их полную проверку.
📊 Расширенная колонка: сравнительный анализ сплавов ZL118 и ZL105 и родственных сплавов
| размер сравнения | ZL118 (версия высокой чистоты) | ZL105 (базовый) | ZL101A (без меди высокой чистоты) | ZL114A (с высоким содержанием магния, высокой чистоты) |
|---|---|---|---|---|
| Кремний (Si)% | 4.5-5.5 | 4.5-5.5 | 6.5-7.5 | 6.5-7.5 |
| Медь (Cu)% | 1.0-1.5 | 1.0-1.5 | ≤0,1 (без меди) | ≤0,1 (без меди) |
| Магний (Mg)% | 0.4-0.6 | 0.4-0.6 | 0.25-0.45 | 0.45-0.75 |
| Железо (Fe)% | ≤0.15 | ≤0.5 | ≤0.20 | ≤0.15 |
| Прочность на разрыв (T6) | 320-360 МПа | 280-320 МПа | 290-330 МПа | 320-370 МПа |
| Предел текучести (T6) | 260-300 МПа | 210-250 МПа | 220-260 МПа | 260-300 МПа |
| Удлинение (T6) | 3.0-5.0% | 1.5-3.0% | 3.0-6.0% | 5.0-10.0% |
| Высокотемпературная прочность | талантливый | благоприятный | благоприятный | благоприятный |
| Подвижность литья | средний | средний | благоприятный | благоприятный |
| Типичные затраты | элитный | средний | средний и высший класс | элитный |
Краткое руководство по выбору:
- Выберите ZL118: Когда деталь требуетВысокая прочность, отличные высокотемпературные характеристики, хорошая пластичностьКогда требуется надежность (комплектующие для авиадвигателей, высокопроизводительные автомобильные компоненты).
- Выберите ZL105: Обычное промышленное применение, когда требуется прочность, но стоимость чувствительна.
- Выберите ZL101AКогда требуется сочетание высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости, а рабочая температура умеренная.
- Выберите ZL114A: КвестПредельная прочность и жесткостьКогда термостойкость не требуется.
