ZL115(ZAlSi5Zn1Mg)鋳造アルミ合金:亜鉛-マグネシウム複合材で強(qiáng)化された耐食性溶接可能合金

公開日:2026-03-11 カテゴリ:広報 閲覧數(shù):3807

の中國國家規(guī)格(GB/T 1173)である。アルミニウム-シリコン、亜鉛-マグネシウム系の耐食性鋳造合金の特徴的な代表者である。ZL115 (ZAlSi5Zn1Mg) による優(yōu)れた耐食性、適度な機(jī)械的強(qiáng)度、優(yōu)れた溶接性が知られている。この合金はシリコン(Si)が鋳造性能を保証し、亜鉛(Zn)とマグネシウム(Mg)の組み合わせで強(qiáng)化されている。の製造に特に適している。耐海水腐食性、溶接性、中荷重を必要とする複雑な鋳物それは、船舶、化學(xué)工業(yè)、食品機(jī)械などの分野でユニークなアプリケーションの値を持っています。

zl115 アルミニウムインゴット
zl115 アルミニウムインゴット

ZL115の國家等級はZAlSi5Zn1Mg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。ZAlSi5Zn1Mg.この名稱は、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、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::ZL115?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::低~中程度のシリコン含有量 (4.5-5.51 TP3T)?基本的なキャスティングの流動性を確保する;亜鉛(1.2~1.8%)とマグネシウム(0.4~0.6%)の複合體効果を高める;銅フリーその結(jié)果優(yōu)れた耐食性同時に良好な溶接性耐食性+溶接性」を持つ數(shù)少ない鋳造アルミ合金のひとつである。

ZL115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)4.5-5.5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。
亜鉛1.2-1.8核となる強(qiáng)化要素のひとつ固溶強(qiáng)化の効果は大きく、同時に耐食性も向上。固溶體強(qiáng)化効果は大きく、同時に耐食性も向上する。
マグネシウム (Mg)0.4-0.6主な強(qiáng)化要素.ケイ素とのMg?Siの形成と亜鉛との相乗複合強(qiáng)化効果.
銅(Cu)≤ 0.1不純物を厳しく管理。優(yōu)れた耐食性を維持。
鉄(Fe)≤ 0.6不純物元素。コントロールが必要だが、中程度の許容範(fàn)囲。
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。
チタン(Ti)0.1~0.2(追加可能)穀物精製業(yè)者。
アルミニウム(Al)許容誤差基板材料。

ZL115 物理的および機(jī)械的特性パラメータ表(金屬タイプ鋳物、代表値)

パフォーマンス指標(biāo)キャスト(F)T5エージング狀態(tài)T6固溶體+エージング狀態(tài)パフォーマンスのポジショニングと解釈
密度2.68-2.70 g/cm3------
引張強(qiáng)さ(Rm)160-190 MPa200-240 MPa250-290 MPaT6狀態(tài)強(qiáng)度 中~高一般的な構(gòu)造部品の要件を満たしている。
降伏強(qiáng)度 (Rp0.2)90-110 MPa140-170 MPa180-210 MPa熱処理後は降伏強(qiáng)度が増し、耐荷重性が向上する。
伸び (A)3.0-5.0%2.0-4.0%2.0-4.0%良好な可塑性ほとんどの銅含有合金よりも優(yōu)れている。
ブリネル硬度(HB)60-7070-8080-95適度な硬度で加工性が良い。
耐食性有能有能有能コアの強(qiáng)み銅を含まず、海水や化學(xué)媒體による腐食に強(qiáng)い。
溶接性良好良好良好コアの強(qiáng)み補(bǔ)修や接合にはティグ溶接が可能。
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。
高溫強(qiáng)度通常通常通常非耐熱合金で、高溫での長期作業(yè)には適さない。

パフォーマンス向上経路と技術(shù)的特徴
ZL115のパフォーマンスは、その“亜鉛-マグネシウム複合材で補(bǔ)強(qiáng)され、耐食性に優(yōu)れている。”「デザインコンセプト

  1. 亜鉛のユニークな役割亜鉛はアルミニウムに高い固溶度を持ち、アルミニウムに高い固溶度を與えることができる。驚異的な固溶體強(qiáng)化効果でありながら、銅のような耐食性を損なわない。亜鉛の添加は合金の耐食性も向上させる。自然制限能力.
  2. マグネシウムの補(bǔ)助強(qiáng)化マグネシウムとケイ素は、熱処理によってさらに強(qiáng)化されるMg?Si析出相を形成する。マグネシウムとの複合亜鉛は、T(Al?Mg?Zn?)のような強(qiáng)化相を形成し、熱処理応答性を高める。
  3. 銅を使用しない設(shè)計銅の含有量を厳しく制限することで、海洋や化學(xué)環(huán)境における合金の安全性を確保している。優(yōu)れた耐食性これが、ZL105やZL107のような銅を含む合金と區(qū)別する核となる特徴である。
  4. 良好な溶接性ZL115は銅を含まず、不純物を適切にコントロールしている。溶接熱間割れの発生が少ないティグ溶接による補(bǔ)修や構(gòu)造接合に使用でき、複雑な鋳物の製造や補(bǔ)修を容易にする。

対応する國際等級
ZL115の亜鉛-マグネシウム補(bǔ)強(qiáng)システムは國際的にやや特殊だが、類似グレードもある:

  • 中國國家規(guī)格::ZAlSi5Zn1Mg?(GB/T 1173)
  • アメリカン?スタンダード:: と連攜している。?713.0?(Al-Zn6CuMg)系とは異なる。?712.0?(Al-Zn6Mg)にも類似點がある。?771.0?(Al-Zn7Mg)系も似ている。最も近いのは?亜鉛含有アルミニウム鋳造合金?クラスと直接の関係はない。
  • EU規(guī)格::EN AC-41000?(Al-Si5Mg)亜鉛フリー;EN AC-71000?(Al-Zn10Si8Mg) 亜鉛過多。直接対応なし。
  • 日本規(guī)格直接のやりとりはない。
  • 國際規(guī)格::AlSi5Zn1Mg?ISO 3522にも同様の等級がある。

鋳物産業(yè)におけるZL115

に基づいている。優(yōu)れた耐食性、溶接性、中強(qiáng)度ZL115は主に以下の分野で使用されている:

  1. 船舶海洋工學(xué)(コアアプリケーション)
    • マリンアクセサリーデッキバルブ、ポンプハウジング、パイプフィッティング、ベントグリル。
    • 海洋プラットフォーム計器ホルダー、手すり用コネクター、耐腐食性エンクロージャー。
    • 水産機(jī)械漁網(wǎng)巻貝、海水ポンプ部品。
  2. 化學(xué)?食品機(jī)械
    • ケミカルポンプとバルブ腐食性媒體を移送するためのポンプ本體、バルブ本體、配管継手。
    • 食品機(jī)械食品加工機(jī)器のハウジング、コンベアのパイプ接続部(銅汚染の危険性なし)。
    • 製薬機(jī)器銅を含まない、耐腐食性の機(jī)器ハウジングが必要です。
  3. 一般機(jī)械および構(gòu)造部品
    • 溶接構(gòu)造部品鋳造部品は、アルミニウムのプロファイルまたはプレートに溶接される。
    • 複雑なハウジング耐食性が要求される計器筐體や電気機(jī)器筐體。
    • メトロキャビンインテリアトリム、アームレストブラケット。

ZL115アルミニウム合金 よくある質(zhì)問

Q1:ZL115の最も優(yōu)れた長所は何ですか?

  • つの核となる強(qiáng)み:: ひとつは優(yōu)れた耐食性(銅を含まない)、特に海水と化學(xué)媒體の腐食に耐性があります。良好な溶接性また、アルゴンアーク溶接による接続やパッチングが可能である。この2つの特徴により、海洋、化學(xué)、その他の分野で獨(dú)自の価値を発揮する。

Q2: ZL115の強(qiáng)度レベルは?ZL104との比較は?

  • ZL115-T6の引張強(qiáng)さは約250-290MPaである。ZL104-T6よりわずかに低い(240~270MPa、ただしZL104-T6の代表的な値は実際にはこれより低い。).しかし、ZL104は鋳造流動性に優(yōu)れ、ZL115は耐食性と溶接性に優(yōu)れている。ZL105は耐食性に優(yōu)れ、溶接性にも優(yōu)れている。

Q3:なぜZL115は耐食性が良いのですか?

  • というのも銅(Cu)フリー.ZL115は、銅≦0.1%を厳密に制御する一方で、代わりに亜鉛を添加することで、より安定した表面酸化皮膜を形成することができ、海水や濕度の高い大気などの環(huán)境下で優(yōu)れた耐食性を示します。

Q4: ZL115の溶接工程はどうなっていますか?

  • 良好な溶接性は、通常のTIG (TIG/MIG)溶接で接合または修理できる。推奨
    • 母材と同質(zhì)または母材よりわずかに高い特性を持つ 溶接ワイヤーを使用すること(例えば、亜鉛を含 むアルミ?シリコン?ワイヤー)。
    • 溶接前に溶接部を十分に清掃し、酸化皮膜を除去する。
    • 厚いものや大きなものは、適切な予熱(100~150℃)が可能。
    • 溶接後の重要な構(gòu)造部品の応力除去。

Q5:ZL115は船舶用プロペラの製造に使用できますか?

  • 不適切プロペラは非常に高い強(qiáng)度と耐キャビテーション性が要求されます。zl115 は、この目的には十分な強(qiáng)度がなく、主に船舶用途の非荷重または中程度の荷重を受ける部品に使用されます。

Q6:ZL115の鋳造性はどうですか?設(shè)計上の注意點は?

  • 中位.シリコン含有量は4.5-5.5%しかなく、流動性はZL104、ZL111などの高シリコン合金ほど良くない。鋳造システムの設(shè)計には注意が必要です:
    • 適切にゲートを大きくし、注湯溫度を上げる。
    • 過度の薄肉構(gòu)造は避ける(最低推奨肉厚は3mm以上)。
    • フィラーの収縮設(shè)計を強(qiáng)化し、収縮穴の収縮や緩みを防止する。

コラム:ZL115と関連合金の比較分析

比較次元ZL115 (AlSi5Zn1Mg)ZL101A (AlSi7MgA)ZL104 (AlSi9Mg)ZL105 (AlSi5Cu1Mg)
シリコン(Si)%4.5-5.56.5-7.58.5-10.54.5-5.5
銅(Cu)%≤0.1以下(銅を含まない)≤0.1以下(銅を含まない)≤0.1以下(銅を含まない)1.0~1.5(銅を含む)
亜鉛(Zn)%1.2-1.8≤0.1≤0.2≤0.3
マグネシウム(Mg)%0.4-0.60.25-0.450.17-0.350.4-0.6
引張強(qiáng)さ(T6)250-290 MPa290-330 MPa240-270 MPa280-320 MPa
伸び(T6)2.0-4.0%3.0-6.0%1.5-3.0%1.5-3.0%
耐食性エクセレント(銅なし)エクセレント(銅なし)エクセレント(銅なし)ミディアム(銅入り)
溶接性有能良好良好控えめ
キャスティングの機(jī)動性控えめ良好有能控えめ
一般的なコスト控えめミドル?ハイエンド控えめ

選択へのクイックガイド:

  • ZL115を選択を必要とする場合耐海水性、溶接可能、中強(qiáng)度いざとなれば、海洋分野や化學(xué)分野で注目される選択肢である。
  • ZL101Aを選択必須高い強(qiáng)度、優(yōu)れた総合性能また、耐食性も要求される。
  • ZL104を選択クエスト鋳造の製造性と経済性強(qiáng)度の要求が中程度の場合。
  • ZL105を選択必須高溫強(qiáng)度以上耐食性がやや劣る場合は許容できる。
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