ZL110鋳造アルミ合金の包括的ガイド:組成システム、熱処理プロセス、國際的な等級と典型的なアプリケーション。

公開日:2026-03-08 カテゴリ:広報 閲覧數(shù):3221

の中國國家規(guī)格(GB/T 1173)である。高銅-アルミニウム-シリコン耐熱?耐摩耗鋳造合金の典型的な代表者である。ZL110 (ZAlSi5Cu6Mg) による銅含有量が高く、高溫強(qiáng)度に優(yōu)れ、耐摩耗性に優(yōu)れ、コストが低い。が知られている。この合金は中シリコン(4.0-6.0%)は基本的な鋳造性能を保証し、高銅(5.0-8.0%)は中子強(qiáng)化元素として使用されます。T1またはT5熱処理の後、優(yōu)れた高溫機(jī)械的特性と耐摩耗性を得ることができ、それはの製造である。高溫、中荷重、耐摩耗性が要求される鋳物自動車、オートバイ、汎用動力機(jī)械などに広く使用されている経済的な素材である。

ZL110アルミニウムインゴット
ZL110アルミニウムインゴット

ZL110の國家等級はZAlSi5Cu6Mgである。

  • ナショナル?スタンダード?グレードGB/T 1173によると、等級は以下の通り。ZAlSi5Cu6Mg.この名前は、ケイ素(Si)、銅(Cu)、マグネシウム(Mg)というコア合金システムを直接反映している。
  • 業(yè)界/企業(yè)コード::ZL110?これは、鋳造業(yè)界の図面、マニュアル、企業(yè)規(guī)格で広く使用されている呼稱である。
  • コア機(jī)能::中程度のシリコン含有量 (4.0-6.01 TP3T)?基本的な鋳造の流動性は保証されている;非常に高い銅含有量 (5.0-8.0%)?優(yōu)れた高溫強(qiáng)度と耐摩耗性を與える;マグネシウム添加補(bǔ)助的な強(qiáng)化効果を與える。ZL108、ZL109に比べ、コストは低いが、高溫性能はやや劣り、特に要求の高くない耐熱?耐摩耗部品に適する。

ZL110アルミニウム合金成分表(GB/T 1173典型要求に基づく)

要素別含有量範(fàn)囲(wt%)機(jī)能的役割
ケイ素 (Si)4.0-6.0主な合金元素.部分的な固溶體強(qiáng)化を伴う基本的な鋳造流動性を提供する。
銅(Cu)5.0-8.0コア強(qiáng)化要素..多數(shù)のAl?Cu強(qiáng)化相を形成し、室溫?高溫での強(qiáng)度と硬度を大幅に向上。
マグネシウム (Mg)0.2-0.5補(bǔ)助的な強(qiáng)化要素.ケイ素でMg?Siを形成し、Al?Cuと相乗して強(qiáng)度をさらに高める。
鉄(Fe)≤ 0.8不純物元素。管理が必要だが、許容範(fàn)囲は広い。
マンガン (Mn)≤ 0.5鉄の有害な影響を中和するために添加されることもある。
亜鉛≤ 0.3不純物。
チタン(Ti)≤ 0.2穀物精製業(yè)者。
アルミニウム(Al)許容誤差基板材料。

ZL110 物理的および機(jī)械的特性パラメータ表(金屬タイプ鋳造、代表値)

パフォーマンス指標(biāo)キャスト(F)T1自然限界T5マニュアル?エージングパフォーマンスのポジショニングと解釈
密度2.75-2.80 g/cm3----銅を多く含むため密度が高い。
室溫引張強(qiáng)さ(Rm)160-200 MPa200-240 MPa240-280 MPaT5後も良好な強(qiáng)度を中高の強(qiáng)さにする。
高溫引張強(qiáng)度(250)通常良好優(yōu)秀 (≥120 MPa)コアの強(qiáng)み銅の含有量が高く、良好な高溫性能を確保。
降伏強(qiáng)度 (Rp0.2)90-120 MPa140-170 MPa180-220 MPa熱処理後の降伏強(qiáng)度は著しく向上している。
伸び (A)1.5-2.5%1.0-2.0%≤1.0%可塑性が低い高銅合金の固有の特性である。
ブリネル硬度(HB)70-8085-95100-115高剛性優(yōu)れた耐摩耗性。
熱伝導(dǎo)率約120~130W/(m?K)----ミディアムだ。
線膨張係數(shù)約21.0-22.0×10-?/°C----シリコン含有量が少ないため、より高い。
キャスティングの機(jī)動性控えめ----高シリコン合金よりもシリコン含有量が低く、流動性に劣る。
耐食性平凡平凡平凡銅の含有量が多いため耐食性に劣り、表面保護(hù)が必要となる。

ZL110 パフォーマンス向上パスと技術(shù)的特徴

ZL110のパフォーマンスは、その“高い銅支配力と経済性”「テクニカル?ルート

  1. 高銅が核心銅の含有量が5-8%と高いことが、銅を得るための重要な要因である。高い硬度と優(yōu)れた高溫強(qiáng)度の基本的な理由はAl?Cu相が多數(shù)存在するため、室溫と高溫の両方で優(yōu)れた耐摩耗性が得られる。
  2. 熱処理オプション::
    • T1(自然限界)長期間の鋳造狀態(tài)で、內(nèi)部応力を部分的に解放し、強(qiáng)度をわずかに高めることができ、コスト重視のあまり要求の厳しくない用途に適している。
    • T5(人工エイジング)150~180℃で數(shù)時間保持し、強(qiáng)度と硬度のピークを得るのが一般的。
    • 通常、T6加工は行わない銅の含有量が高いため、固溶體の焼き過ぎの危険性があり、焼入れの変形を制御するのが難しい。
  3. コストメリットZL108やZL109のような特殊なピストン合金に比べ、ZL110は高価なニッケル(Ni)を含まず、鉄などの不純物に対する耐性が高い。材料費の大幅な削減これは、「経済的な耐熱摩耗部品」として好ましい選択である。

対応する國際等級

ZL110は、國際的に同様の特性を持つ合金が見られるが、そのほとんどは古いグレードか特定の用途向けである:

  • 中國國家規(guī)格::ZAlSi5Cu6Mg?(GB/T 1173)
  • アメリカン?スタンダード:: と連攜している。?324.0?(Al-Si5Cu5)または?B295.0?(Al-Si4Cu6)は、組成と特性が類似している。
  • EU規(guī)格直接の対応関係はない。?G-AlSi6Cu6?いくつかの國家規(guī)格に存在する。
  • ロシア規(guī)格::AЛ5?或?AЛ6?似たような成分がある。

鋳物産業(yè)におけるZL110

に基づいている。良好な高溫強(qiáng)度、優(yōu)れた耐摩耗性、低コストZL110は主に、使用溫度が高く、耐食性に対する要求が低い、コスト重視の用途に使用されます:

  1. 二輪車および汎用動力機(jī)械(中核用途)
    • バイクエンジンシリンダーブロック、ピストン(ローエンド/小排気量)、シリンダーヘッド。
    • 汎用ガソリンエンジン芝刈り機(jī)、小型発電機(jī)、ウォーターポンプエンジン用のシリンダーブロック。
    • エアーコンプレッサー小型コンプレッサーブロックとヘッド
  2. 自動車部品
    • ブレーキシステムドラムブレーキドラム(ローエンドモデルの一部)。
    • エンジンアクセサリーエキゾースト?ブラケット、エンジン?マウント?ブラケット。
    • トランスミッション部品シフトフォーク、シンクロナイザートゥースハブ(耐摩耗性が必要)。
  3. 工業(yè)用摩耗部品
    • スライダー、ブッシュ、ガイドウェイ、ベアリングケージ。
  4. 家電&金物
    • アイロン底板、トースターヒーターホルダー(耐熱性を生かすため)。

ZL110アルミニウム合金 よくある質(zhì)問

Q1: ZL110とZL108、ZL109の主な違いは何ですか?どのようにタイプを選択するのですか?

  • 比較分析::
    • ZL110::高銅(5-8%)、中低シリコン(4-6%)、ニッケルフリー.良好な高溫強(qiáng)度、優(yōu)れた耐摩耗性、低コストリビア?アラブ?ジャマーヒリーヤ高熱膨張係數(shù)、劣悪な耐食性、一般的な鋳造性.低~中熱負(fù)荷、コスト重視の動力機(jī)械に適しています。
    • ZL108::過共晶高シリコン(11-13%)、中銅(1-2%)、マグネシウム含有、ニッケル含有.最も低い熱膨張係數(shù)、最も高い高溫強(qiáng)度、最高の耐摩耗性高熱負(fù)荷ディーゼルエンジンピストンに適しています。
    • ZL109::共晶高シリコン (11-13%)、中低銅 (0.5-1.5%)、マグネシウム含有、ニッケル含有.バランスの取れたオールラウンド性能、優(yōu)れたキャスタビリティー中?小型ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンのピストンに適しています。
    • セレクション::極限の性能、高熱負(fù)荷の追求ZL108を選ぶ;総合的なパフォーマンスバランスの追求ZL109を選ぶ;コストパフォーマンスが高く、低~中熱負(fù)荷向けZL110で行こう。

Q2: ZL110はピストンの製造に適していますか?

  • 低~中レンジのアプリケーションに最適ZL110は以下の分野で広く使用されている。小排気量バイク、汎用ガソリンエンジン、農(nóng)業(yè)機(jī)械ピストンとシリンダーブロックの銅の含有量が高いため、基本的な耐摩耗性と高溫強(qiáng)度を低コストで確保できる。しかし高速、高電力密度、高熱負(fù)荷現(xiàn)代のエンジンでは、ZL110ではもはや十分ではなく、ZL109、ZL108、あるいはそれ以上の合金にアップグレードする必要がある。

Q3:ZL110の鋳造性は?設(shè)計上の注意點は?

  • ローワーミドル.ケイ素含有量は4-6%しかなく、流動性はZL104やZL109のような高シリコン合金ほど良くない。同時に、銅の含有量が高いため、凝固間隔が広くなり熱割れと収縮の傾向が強(qiáng)い.鋳造システムとライザーの設(shè)計は、収縮を補(bǔ)正し、ホットジョイントの欠陥を避けるために強(qiáng)化する必要がある。

Q4: ZL110の耐食性はどうですか?表面処理は必要ですか?

  • 平凡.銅の含有量が高いため、通常の大気や濕気の多い環(huán)境に対する耐食性は低い。屋外や濕気にさらされる可能性のある場所での使用に適しています。効果的な表面保護(hù)が必要塗裝、メッキ等、陽極酸化効果が良くない。陽極酸化効果が悪く、皮膜層が灰色でムラがある。

Q5: ZL110の溶接補(bǔ)修性能は?

  • 平凡.銅の含有量は非常に高く、溶接熱亀裂の傾向は非常に明白である。アルゴン?アーク溶接の補(bǔ)修溶接では、次のことが必要である。高溫予熱 (200-300°C)溶接ワイヤーは専用のものを使用し、溶接後は直ちに溶接を行う。ストレス解消.重要な耐荷重部品には補(bǔ)充溶接は禁止されている.

Q6: ZL110は現(xiàn)代産業(yè)では時代遅れですか?

  • 完全に廃止されたわけではないが、アプリケーションスペースは縮小している.排ガス規(guī)制の強(qiáng)化やエンジンの高強(qiáng)度化に伴い、材料性能に対する要求はますます厳しくなっており、動力機(jī)械の基幹部品へのZL110の適用は、ZL109やZL108といったより高度な合金に徐々に取って代わられつつある。しかし農(nóng)業(yè)機(jī)械、ローエンド汎用動力、非重要摩耗部品ZL110は、その優(yōu)れた性能により、現(xiàn)在でも高い評価を得ています。他の追隨を許さないコスト優(yōu)位性そして、あなたの場所を取る。

Extended Column:ZL110とZL108およびZL109の比較分析

比較次元ZL110 (ZAlSi5Cu6Mg)ZL109 (ZAlSi12CuMgNi)ZL108 (ZAlSi12Cu2Mg1)
合金タイプ低シリコン 高銅高シリコンとニッケルの共晶共晶高シリコンタイプ
ケイ素(Si)含有量4.0-6.0%11.0-13.0%11.0-13.0%
銅(Cu)含有量5.0-8.0%0.5-1.5%1.0-2.0%
ニッケル(Ni)含有量ない0.8-1.3%0.3-0.9%
熱膨張係數(shù)より高い(21-22)下(19~20.5)最低(18.5~20)
高溫強(qiáng)度良好有能最適
常溫強(qiáng)度(T5)240-280 MPa240-280 MPa240-270 MPa
耐摩耗性良好(銅の寄與が高い)エクセレント(シリコン寄與が高い)最適(一次シリコンの寄與)
キャスティングの機(jī)動性控えめ有能良好
コストポジショニング低い(エコノミー)控えめ中程度に高い
典型的なアプリケーション小排気量エンジン、農(nóng)業(yè)機(jī)械軽?中型エンジン用ピストン大型エンジン用ピストン

選択へのクイックガイド:

  • ZL110を選択コスト重視、熱負(fù)荷が低~中程度、耐食性は要求されない(例:農(nóng)業(yè)機(jī)械、ローエンド汎用電源)。
  • ZL109を選ぶ。バランスの取れた総合性能と適度な熱負(fù)荷を必要とする(乗用車用ガソリンエンジン、小型ディーゼルエンジンなど)。
  • ZL108を選択極端な耐熱性、最低の膨張係數(shù)、最高の耐摩耗性が要求される(例:過給ディーゼルエンジン、ヘビーデューティーエンジン)。
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