ZL116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用途

公開日:2026-03-12 カテゴリ:広報(bào) 閲覧數(shù):3230

の中國國家規(guī)格(GB/T 1173)である。アルミニウム-シリコン-マグネシウム-ベリリウム含有鋳造合金の典型的な代表者である。ZL116 (ZAlSi7MgBe) による優(yōu)れた鋳造流動性、優(yōu)れた気密性、優(yōu)れた耐熱性、高い機(jī)械的特性が知られている。この合金はシリコン(Si)は鋳造性を保証し、マグネシウム(Mg)は析出強(qiáng)化をもたらし、微量のベリリウム(Be)が添加される。T6熱処理は、高強(qiáng)度と良好な塑性のバランスを得ることができた後、大幅に溶融耐酸化性、結(jié)晶粒の微細(xì)化を改善し、高溫性能を向上させる、の製造である。航空宇宙、計(jì)測器、光學(xué)、その他ハイエンド分野向けの複雑な薄肉、気密性、耐熱性のキー鋳物。の理想的な素材である。

ZL116の國家等級はZAlSi7MgBeである。

ZL116アルミ地金
ZL116アルミ地金
  • 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。ZAlSi7MgBe.この名前は、シリコン(Si)、マグネシウム(Mg)、ベリリウム(Be)というコア合金系を直接反映している。
  • 業(yè)界/企業(yè)コード::ZL116 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)能マグネシウム(0.35-0.55%)は析出強(qiáng)化をもたらす;微量ベリリウム(0.15-0.40%)の添加その最大の特徴は、耐溶融酸化性、結(jié)晶粒の微細(xì)化、流動性の向上、高溫強(qiáng)度の大幅な向上が可能であることであり、同時(shí)に優(yōu)れたガス気密性を有している。

ZL116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)6.5-7.5主合金元素。良好な鋳造流動性、耐熱亀裂性を提供し、Mg?Si強(qiáng)化相の基礎(chǔ)を形成する。
マグネシウム (Mg)0.35-0.55主要強(qiáng)化元素。Siと共にMg?Siを形成し、T6熱処理により析出強(qiáng)化される。
ベリリウム(Be)0.15-0.40注目の要素.耐溶融酸化性を大幅に改善し、結(jié)晶粒徑を微細(xì)化し、流動性を向上させ、高溫性能を高める。
鉄(Fe)≤ 0.5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。
銅(Cu)≤ 0.1不純物。耐食性を維持するために厳しく管理されている。
マンガン (Mn)≤ 0.1不純物。
亜鉛≤ 0.1不純物。
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。

ZL116 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)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2.66-2.68 g/cm3----
引張強(qiáng)さ(Rm)180-220 MPa290-340 MPaT6狀態(tài)での優(yōu)れた強(qiáng)度高強(qiáng)度アルミ鋳造レベルは達(dá)成されている。
降伏強(qiáng)度 (Rp0.2)100-130 MPa230-270 MPa熱処理後の降伏強(qiáng)度は著しく向上し、耐荷重性も向上している。
伸び (A)3.0-6.0%2.0-5.0%良好な可塑性を維持強(qiáng)く、バランスが取れている。
ブリネル硬度(HB)60-7085-105適度な硬度で加工性が良い。
キャスティングの機(jī)動性有能--ベリリウムの添加により流動性がさらに向上し、複雑な薄肉部品に適している。
密閉素晴らしい素晴らしいコアの強(qiáng)みベリリウムは組織を微細(xì)化し、密度を高め、圧力鋳造に適している。
耐熱性良好有能コアの強(qiáng)みベリリウムは高溫強(qiáng)度と組織の安定性を向上させる。
耐食性良好良好銅を含まず、耐食性に優(yōu)れる。

パフォーマンス向上経路と技術(shù)的特徴

ZL116の優(yōu)れた性能は、“ケイ素とマグネシウムのベース補(bǔ)強(qiáng)+微量ベリリウムの魔法”:

  1. シリコンとマグネシウムのベース補(bǔ)強(qiáng)ケイ素の6.5-7.5%は良好な鋳造性を確保し、マグネシウムの0.35-0.55%はMg?Si析出強(qiáng)化のための適切なベースとなり、T6熱処理後に高い強(qiáng)度が得られる。
  2. 微量ベリリウムの多様な役割::
    • 酸化防止剤ベリリウムは融液表面に緻密な酸化皮膜を形成するため、融液の酸化焼けやアウトガスが大幅に減少し、融液の純度が向上する。
    • グレイン?リファインメントベリリウムは、α-Al結(jié)晶粒と共晶シリコンを微細(xì)化し、組織均質(zhì)性を向上させ、機(jī)械的特性を高めることができる。
    • モビリティの向上表面張力を低下させながら組織を微細(xì)化することで、溶融充填能力を向上させ、薄肉の複雑な鋳物に適している。
    • 耐熱性の向上ベリリウムは高溫で安定した化合物を形成し、合金の高溫強(qiáng)度と耐クリープ性を高める。
  3. 精密T6熱処理::
    • 固溶體処理535±5℃×6-12時(shí)間、水冷(40-60℃)。
    • 人工的な時(shí)間制限160~180℃×4~10時(shí)間、空冷。
    • ベリリウムの存在は、より安定した熱処理組織と優(yōu)れた特性の一貫性をもたらす。

対応する國際等級

ZL116のベリリウム含有特性は、特定の國際的な対応を持っている:

規(guī)範(fàn)成績備考
中國 GB/T 1173ZL116 (ZAlSi7MgBe)-
ASTM、米國A357.0の組成に近いベリリウム含有Al-Si7Mg0.6合金。
EU ENEN AC-42200 (AlSi7Mg0.6)ベリリウムを含まないが、プロセスによって特性を調(diào)整することができる。
フランス NFA-S7G一部のベリリウム含有バージョン
ISO 3522AlSi7MgBe対応グレードあり

鋳造産業(yè)におけるZL116の応用

に基づいている。優(yōu)れた流動性、高い気密性、優(yōu)れた耐熱性、総合的な機(jī)械的特性ZL116は主に以下の分野で使用されている:

  1. 航空宇宙
    • 複雑な薄肉部品計(jì)器ハウジング、油圧バルブボディ、燃料システム部品、光學(xué)機(jī)器マウント。
    • 耐圧部品空気圧システムバルブボディ、蓄圧器ハウジング、ライン継手。
  2. 精密機(jī)器
    • 高精度裝置ジャイロスコープハウジング、センサーハウジング、ナビゲーションシステム構(gòu)造部品。
    • 光學(xué)機(jī)器望遠(yuǎn)鏡マウント、カメラハウジング、測定器ベース。
  3. 自工
    • ブースターシステムターボチャージャーコンプレッサーハウジング、インタークーラーライン。
    • エンジン部品EGRバルブボディ、センサーブラケット、バキュームポンプハウジング。
  4. 電気?電子
    • ラジエーター部品: 高出力LEDヒートシンクハウジング、IGBTモジュール基板。
    • シール裝置密閉ジャンクションボックス、導(dǎo)波管エレメント、RFシールド。
  5. 防衛(wèi)裝備品
    • フュージング部品、光學(xué)照準(zhǔn)システムハウジング、誘導(dǎo)システム構(gòu)造部品。

ZL116アルミニウム合金 よくある質(zhì)問

Q1: ZL116のベリリウムの機(jī)能は何ですか?抜いても大丈夫ですか?

  • ベリリウムは多機(jī)能元素であり、①溶融物の酸化を大幅に 抑え、溶融物の純度を向上させる。ベリリウムを含まない合金(ZL101Aなど)も一般的に使用されるが、その場合気密性、薄肉成形、耐熱性への要求が高いZL116はあらゆる場面でかけがえのない存在となる。

Q2: ZL116とZL101A、ZL114Aの違いは何ですか?

  • ZL101A基本的な高強(qiáng)度?靭性合金で、コストパフォーマンスが高く、広く使用されているが、ベリリウムを含まない。
  • ZL114A高強(qiáng)度、高靭性、ベリリウムフリー、純度と熱処理による高性能の高マグネシウムバージョン。
  • ZL116ベリリウム含有合金。優(yōu)れた鋳造性、気密性、耐熱性ZL114Aは、複雑な薄肉、加圧、中溫加工部品に適しています。強(qiáng)度はZL101AとZL114Aの中間ですが、特殊性能は傑出しています。

Q3: ZL116の熱処理工程で特別に要求されることは何ですか?

  • 基本的に ZL101A と類似しているが、ベリリウム含有により組織がより安定し、熱処理ウィンドウが若干広い。固溶溫度は535±5℃、焼入れ水溫は40~60℃が適切で、変形による過冷卻を避けることができる。エージング溫度160-180℃は、性能要件に応じて調(diào)整することができます。

Q4:ZL116の鋳造性はどうですか?薄肉部品を設(shè)計(jì)する場合のメリットは?

  • 優(yōu)れた鋳造性能流動性に優(yōu)れ、気密性に優(yōu)れ、熱亀裂の発生が少なく、特に以下の用途に適している。肉厚1.5~4mmの複雑な薄肉鋳物.ベリリウムの添加は充填能力をさらに向上させ、他の合金では充填が困難な微細(xì)構(gòu)造の成形を可能にする。

Q5: ZL116の溶接補(bǔ)修性能について教えてください。

  • 良い。銅を含まず、溶接熱亀裂の発生傾向が低い。均質(zhì)ワイヤまたはAl-Si-Mg系ワイヤを用いたアルゴンアーク溶接で補(bǔ)修でき、溶接後は応力除去処理が必要。重要な鋳物については、補(bǔ)修溶接後にX線検査を行う必要がある。

Q6: ZL116の耐食性は?表面処理は必要ですか?

  • 良好。銅を含まず、大気および一般媒體の腐食に強(qiáng)い。過酷な環(huán)境下でも均質(zhì)で緻密な皮膜層で陽極酸化処理でき、高い裝飾要求に適している。

Q7: ZL116の価格は?選ぶ価値はありますか?

  • ベリリウムを含むため、材料費(fèi)はZL101Aのような通常の合金よりも高い。しかし高い気密性、複雑な薄肉、耐熱性優(yōu)れた成形性と信頼性のような特別な性能が要求される場合、スクラップ率を減らすことができ、全體的なコストもよくなることが多い。性能と信頼性が厳しく要求される用途に適しています。

コラム:ZL116と関連合金の比較分析

比較次元ZL116(Be入り)ZL101A(Beなし)ZL114A(高M(jìn)g)A357.0(Be入りAFSL)
シリコン(Si)%6.5-7.56.5-7.56.5-7.56.5-7.5
マグネシウム(Mg)%0.35-0.550.25-0.450.45-0.750.45-0.70
ベリリウム(Be)%0.15-0.40ないない0.04-0.07
引張強(qiáng)さ(T6)290-340 MPa290-330 MPa320-370 MPa320-360 MPa
降伏強(qiáng)さ(T6)230-270 MPa220-260 MPa260-300 MPa250-290 MPa
伸び(T6)2.0-5.0%3.0-6.0%5.0-10.0%3.0-8.0%
キャスティングの機(jī)動性有能良好良好良好(ベリリウムの改善あり)
密閉素晴らしい良好良好有能
耐熱性有能良好良好有能
一般的なコスト高いミドル?ハイエンドハイエンドハイエンド

選択へのクイックガイド:

  • ZL116を選択を必要とする場合高い気密性、複雑な薄い壁、中程度の耐熱性例えば、航空宇宙用油圧ハウジング、精密機(jī)器。
  • ZL101Aを選択コストパフォーマンスを追求した、従來の高性能構(gòu)造部品。
  • ZL114Aを選択必要條件究極の強(qiáng)度と靭性そしてキャスティングが中々難しい場合。
  • オプション A357.0國際的なプロジェクトでは、米國規(guī)格のベリリウム含有合金を直接ベンチマークする必要があるかもしれない。
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