ZL107 (ZAlSi7Cu4) Liga de alumínio fundido: Uma liga refor?ada com alto teor de cobre, explicando suas propriedades de alta resistência e aplica??es de engenharia

Publicado em:2026-03-06 Categoria:informa??o pública Visualiza??es:3205

Como uma norma nacional chinesa (GB/T 1173) naLiga de fundi??o de alta resistência de alumínio-silício-cobreo representante por excelência daZL107 (ZAlSi7Cu4) por meio deMaior resistência, bom desempenho de fundi??o e excelente efeito de refor?o do tratamento térmicoé conhecida. A liga é fabricada porSilício (Si) para a fluidez da fundi??o e cobre (Cu) como principal elemento de refor?o.O tratamento térmico T5 ou T6 proporciona um nível de resistência próximo do das ligas de alumínio-cobre, mantendo uma melhor processabilidade de fundi??o do que as ligas de alumínio-cobre.Pe?as fundidas de resistência média com cargas estáticas elevadas e formas complexasé o material ideal para os sectores automóvel, das máquinas eléctricas e do equipamento geral.

A classifica??o nacional para ZL107 é ZAlSi7Cu4.

liga de alumínio zl107
liga de alumínio zl107
  • Grau nacional padr?oDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi7Cu4. O nome reflecte diretamente o seu sistema de ligas principais: silício (Si) e cobre (Cu).
  • Código do sector/empresa::ZL107?é uma designa??o amplamente utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais da indústria de fundi??o.
  • Caraterísticas principais::Teor médio de silício (6,5-7,51 TP3T)?Assegura uma boa fluidez da fundi??o;Teor de cobre mais elevado (3,5-4,5%)?Isto confere-lhe uma capacidade significativa de refor?o por tratamento térmico para atingir uma elevada resistência na condi??o T5 ou T6, mas à custa de algum alongamento e resistência à corros?o.

Tabela de composi??o da liga de alumínio ZL107 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)

elementarGama de conteúdos (wt%)papel funcional
Silício (Si)6.5-7.5Principais elementos de liga. Proporciona uma boa fluidez de fundi??o, resistência à fissura??o a quente e refor?o parcial da solu??o sólida.
Cobre (Cu)3.5-4.5Elementos essenciais de refor?o. A forma??o da fase refor?ada com Al?Cu melhora significativamente a resistência e a dureza à temperatura ambiente.
Magnésio (Mg)0,3-0,5 (algumas normas incluídas)Elementos auxiliares de refor?o. Forma Mg?Si com silício, que sinergiza com Al?Cu para aumentar ainda mais a resistência.
Ferro (Fe)≤ 0.5Elementos de impureza. Devem ser controlados para evitar a forma??o de fases frágeis.
Manganês (Mn)≤ 0.5Pode ser adicionado para neutralizar os efeitos nocivos do ferro.
Zinco (Zn)≤ 0.3Impurezas.
Titanio (Ti)0,1-0,2 (pode ser adicionado)Refinaria de cereais.
Alumínio (Al)tolerancia (ou seja, erro permitido)Material do substrato.

ZL107 Propriedades físicas e mecanicas Tabela de parametros (Tipo de metal fundido, valores típicos)

Indicadores de desempenhoElenco (F)Estado de envelhecimento T5T6 solu??o sólida + estado de envelhecimentoPosicionamento e interpreta??o do desempenho
densidade2,72-2,74 g/cm3----Ligeiramente superior ao das ligas de alumínio-silício-magnésio.
Resistência à tra??o (Rm)180-220 MPa250-280 MPa290-330 MPaExcelente resistência no estado T6O nível de alumínio fundido de alta resistência foi atingido.
Resistência ao escoamento (Rp0.2)100-130 MPa180-210 MPa220-260 MPaO 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%1.5-2.5%Menor plasticidadeé o pre?o da procura de alta intensidade.
Dureza Brinell (HB)70-8090-105100-120Elevada dureza e boa resistência ao desgaste após T6.
Resistência a altas temperaturas (200°C)habitualfavoráveltalentosoA adi??o de cobre melhora o desempenho a altas temperaturas.
Mobilidade da fundi??ofavorável----O teor médio de silício assegura uma boa capacidade de enchimento do molde.
resistência à corros?omoderadomoderadomoderadoUm teor de cobre mais elevado, menos resistente à corros?o do que as ligas sem cobre, exige uma prote??o da superfície.

Vias de melhoria do desempenho e caraterísticas do processo

O desempenho do ZL107 resulta da suaChumbo refor?ado com cobre, tratamento térmicoO percurso técnico:

  1. O cobre é a pedra angular da for?aO maior teor de cobre (3,5-4,5%) permite a precipita??o de um grande número de fases difusas refor?adas com Al?Cu após o tratamento térmico, o que é a raz?o fundamental para a sua elevada resistência.
  2. Tratamento térmico como um motor de desempenho::
    • T5 (envelhecimento artificial)Envelhecimento artificial direto no estado fundido, pode obter algum refor?o sob a condi??o de controlar a deforma??o, adequado para pe?as com elevados requisitos de estabilidade dimensional.
    • T6 (solu??o + envelhecimento artificial completo)A resistência máxima é obtida e é adequada para componentes estruturais de suporte de carga, mas o risco de distor??o que pode ser causado pelo endurecimento da solu??o deve ser tido em conta.
    • é necessário ter cuidado com as temperaturas das solu??es sólidas: Normalmente efectuado a 515-525°C, uma temperatura demasiado elevada tende a provocar o sobreaquecimento da fase de cobre.
  3. Ampla adaptabilidade dos processos de fundi??oAplicável aFundi??o em areia, fundi??o de metais, fundi??o de investimentoUma variedade de processos, mas devido ao seu elevado teor de cobre, a tendência para a fissura??o a quente é ligeiramente superior à das ligas de alumínio-silício-magnésio, pelo que a conce??o do sistema de fundi??o deve ser tida em conta.

Cart?es internacionais correspondentes

A ZL107 tem um certo número de homólogos internacionais próximos, mas é importante notar as ligeiras diferen?as na sua composi??o:

  • Norma nacional chinesa::ZAlSi7Cu4?(GB/T 1173)
  • Padr?o americano: O mais próximo é?319.0?(Al-Si6Cu4), cujas gamas de composi??o s?o basicamente idênticas, é um homólogo internacional típico do ZL107.
  • Norma da UE::PT AC-45400?(Al-Si8Cu3) é ligeiramente superior em silício e ligeiramente inferior em cobre;PT AC-46200?(Al-Si8Cu3) é semelhante.
  • Padr?o japonês::AC2B?或?AC4Bmas é necessário verificar os ingredientes específicos.
  • norma internacional::AlSi7Cu4?(ISO 3522).

Aplica??o de ZL107 na indústria de fundi??o

com base na suaElevada resistência, boa capacidade de fundi??o e rentabilidadecaraterísticas, o ZL107 é utilizado principalmente nos seguintes domínios:

  1. Maquinaria automóvel e de energia (aplica??es principais)
    • Componentes do motorCabe?a do cilindro (área de carga térmica n?o elevada), tubo de admiss?o, cárter de óleo, caixa da engrenagem de distribui??o, suportes do motor.
    • sistema de transmiss?oCarca?a da transmiss?o, carca?a da embraiagem, carca?a do distribuidor.
    • sistema de travagemCarca?a do cilindro principal do trav?o, carca?a do amplificador de vácuo.
  2. Equipamento mecanico geral
    • Alojamentos de bombas e válvulas: Bombas de óleo de média e alta press?o, corpos de válvulas hidráulicas, caixas de bombas de água.
    • pe?a de transmiss?o: Carca?as de redutores, redutores industriais.
    • Caixa do motorCarca?as de motores de alta potência, tampas de geradores.
  3. Máquinas de constru??o e agrícolas
    • Tampa da extremidade do cilindro hidráulico, suporte de liga??o, caixa de transmiss?o.
  4. equipamento para electricistas
    • Caixa de interruptores de alta tens?o, caixa de jun??o de cabos, ventilador do motor.

Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL107

Q1: Qual é a principal diferen?a entre ZL107 e ZL104, ZL105? Como selecionar o tipo?

  • análise comparativa::
    • ZL107::Cobre elevado (3,5-4,51 TP3T), silício médio (71 TP3T), pode conter pequenas quantidades de magnésio.Elevada resistência (especialmente após T6), mas baixo alongamento e resistência média à corros?o. Perto da US 319.0.
    • ZL104::Sem cobre, com elevado teor de silício (9%), contendo magnésio.Boa capacidade de fundi??o, excelente resistência à corros?o, mas resistência média.
    • ZL105::Cobre médio (1-1,5%), silício baixo (5%), contendo magnésio.Alta resistência, alongamento médio, bom desempenho a altas temperaturas.
    • sele??o: ObrigatórioResistência máxima com requisitos de baixo alongamentosazonalZL107(T6); necessárioBoa capacidade de fundi??o e resistência à corros?o, resistência moderadasazonalZL104(a) A necessidade deMaior resistência combinada com um certo grau de durezasazonalZL105.

Q2: Quais s?o os parametros gerais do processo de tratamento térmico para ZL107?

  • Processo T6 típico (apenas para referência, tem de ser ajustado de acordo com a pe?a fundida):
    • tratamento de solu??es sólidas: 515-525°C × 6-12 horas.Endurecimento em água quente (60-80°C)(Nota: a temperatura n?o deve ser demasiado elevada para evitar a cozedura excessiva).
    • limite de tempo artificial: 160-180°C × 6-10 horas, arrefecido a ar.
    • O processo T5 (envelhecimento direto no estado fundido) também pode ser utilizado, com um ganho de resistência ligeiramente inferior, mas com menor risco de deforma??o, e é adequado para pe?as com formas complexas.

Q3: Qual é a propriedade de fundi??o do ZL107? Existe uma grande tendência para a fissura??o a quente?

  • Boas propriedades de fundi??o, mas é necessário ter em aten??o a fissura??o térmica. Com um teor de silício de cerca de 7%, a fluidez é suficiente para a maioria das pe?as moderadamente complexas. No entanto, devido ao maior teor de cobre, o intervalo de solidifica??o é maior, oTendência ligeiramente mais elevada para a fissura??o a quente do que as ligas com elevado teor de silício, como a ZL104. A conce??o do sistema de fundi??o e dos risers tem de ter em aten??o a retra??o da maquilhagem para evitar fissuras nas juntas quentes.

Q4: Como é a resistência à corros?o do ZL107? Necessita de tratamento de superfície?

  • moderado. O maior teor de cobre torna-o menos resistente à corros?o do que o ZL101A, ZL104. sem cobre, utilizado no exterior ou em ambientes húmidos.Recomenda-se a prote??o da superfícieA película anodizada pode ser acinzentada e ligeiramente menos homogénea, como a pintura, a anodiza??o (a película anodizada pode ser acinzentada e ligeiramente menos homogénea).

Q5: Qual é o desempenho de repara??o de soldadura do ZL107?

  • Médio inferior. Quanto mais elevado for o teor de cobre, a tendência para a fissura??o térmica da soldadura é mais evidente. Para a soldadura de enchimento de soldadura por arco de árgon, é necessárioPré-aquecimento (150-200°C)A utiliza??o de fios de alumínio-silício-cobre adequados, após a soldaduraalívio do stressSeguem-se alguns exemplos dos tipos de soldadura que devem ser utilizados. Para pe?as que suportam cargas importantes, devem ser evitadas, tanto quanto possível, grandes soldaduras de remendo.

Q6: Qual é a rela??o entre o ZL107 e o A319.0? S?o permutáveis?

  • Muito próximo, pode ser considerado como o grau correspondente nas normas chinesas e americanasA gama de composi??o do A319.0 (Si 5,5-6,5%, Cu 3-4%) difere ligeiramente da do ZL107 (Si 6,5-7,5%, Cu 3,5-4,5%), mas os intervalos de desempenho s?o muito coincidentes. Na prática de engenharia, os dois s?o frequentemente considerados como materiais permutáveis, sujeitos a confirma??o com base na composi??o específica e na verifica??o das propriedades após tratamento térmico.

?? Coluna alargada: Compara??o de ZL107 e ligas afins

dimens?o de compara??oZL107 (ZAlSi7Cu4)ZL104 (ZAlSi9Mg)ZL105 (ZAlSi5Cu1Mg)A319.0 (AFSL)
Silício (Si)%6.5-7.58.5-10.54.5-5.55.5-6.5
Cobre (Cu)%3.5-4.5≤0.11.0-1.53.0-4.0
Magnésio (Mg)%0.3-0.50.17-0.350.4-0.6≤0.10
Resistência à tra??o (T6)290-330 MPa240-270 MPa280-320 MPa275-310 MPa
Alongamento (T6)1.5-2.5%1.5-3.0%1.5-3.0%1.5-2.5%
Mobilidade da fundi??ofavoráveltalentosofavorávelfavorável
Custos típicosmoderadomoderadoMédia (ligeiramente superior para as importa??es)
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