Como uma norma nacional chinesa (GB/T 1173) naLigas de fundi??o de alta resistência de alumínio-silício-cobre-magnésioo representante por excelência daZL111 (ZAlSi9Cu2Mg) por meio deExcelentes propriedades mecanicas globais, bom desempenho de fundi??o e efeito de refor?o múltiplo do compósitoé conhecida. A liga é fabricada porSilício (Si) para fluidez da fundi??o, cobre (Cu) e magnésio (Mg) para refor?o sinérgico.O tratamento térmico T6 proporciona um nível de resistência elevado, próximo do das ligas de alumínio-cobre, mantendo uma melhor processabilidade da fundi??o e um custo inferior ao das ligas de alumínio-cobre, e é a melhor forma de fabricarPe?as fundidas importantes que est?o sujeitas a cargas elevadas, têm formas complexas e requerem uma boa estanquidade ao ar.é o material ideal para uma vasta gama de aplica??es na avia??o, aeroespacial, automóvel e maquinaria eléctrica.

A classe nacional para ZL111 é ZAlSi9Cu2Mg.

• Grau nacional padr?oDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi9Cu2Mg. O nome reflecte diretamente o seu sistema de ligas principais: silício (Si), cobre (Cu) e magnésio (Mg).
• Código do sector/empresa::ZL111 é uma designa??o amplamente utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais da indústria de fundi??o.
• Caraterísticas principais::Teor de silício mais elevado (8,0-10,01 TP3T) Assegura uma boa fluidez e estanquicidade do fundido;Teor médio de cobre (1,3-1,81 TP3T) com teor de magnésio (0,4-0,61 TP3T) Proporciona um efeito de refor?o do compósito; após o tratamento térmico T6, pode obterEquilíbrio entre elevada resistência e boa plasticidadeé uma das qualidades mais notáveis do sistema de ligas Al-Si-Cu-Mg em termos de desempenho global.

Tabela de composi??o da liga de alumínio ZL111 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)

elementar	Gama de conteúdos (wt%)	papel funcional
Silício (Si)	8.0-10.0	Principais elementos de liga. Proporciona uma boa fluidez de fundi??o, resistência à fissura??o térmica e estanquidade ao ar.
Cobre (Cu)	1.3-1.8	Elementos essenciais de refor?o.. A forma??o de fase refor?ada com Al?Cu melhora significativamente a resistência à temperatura ambiente e alta temperatura.
Magnésio (Mg)	0.4-0.6	Elementos-chave de melhoria. Forma??o de Mg?Si com silício e efeito sinérgico de refor?o do compósito com Al?Cu.
Manganês (Mn)	0.1-0.3	Neutraliza os efeitos nocivos do ferro e melhora a resistência ao calor.
Titanio (Ti)	0,1-0,2 (pode ser adicionado)	Refinaria de cereais.
Ferro (Fe)	≤ 0.4	Elementos de impureza. é necessário um controlo rigoroso para garantir as propriedades mecanicas e a resistência à corros?o.
Zinco (Zn)	≤ 0.3	Impurezas.
Alumínio (Al)	tolerancia (ou seja, erro permitido)	Material do substrato.

ZL111 Propriedades físicas e mecanicas Tabela de parametros (Tipo de metal fundido, valores típicos)

Indicadores de desempenho	Elenco (F)	Estado de envelhecimento T5	T6 solu??o sólida + estado de envelhecimento	Posicionamento e interpreta??o do desempenho
densidade	2,68-2,71 g/cm3	--	--	Semelhante ao ZL104.
Resistência à tra??o (Rm)	200-240 MPa	260-300 MPa	300-350 MPa	Excelente resistência no estado T6O nível de alumínio fundido de alta resistência foi atingido.
Resistência ao escoamento (Rp0.2)	120-150 MPa	200-230 MPa	240-280 MPa	O 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%	2.0-4.0%	Destacar as vantagensResistência à tra??o: Mantém uma boa plasticidade a níveis de resistência elevados.
Dureza Brinell (HB)	70-80	90-105	100-120	Elevada dureza e boa resistência ao desgaste após T6.
Resistência a altas temperaturas (200°C)	habitual	favorável	talentoso	O composto de cobre e magnésio permite-lhe manter um bom desempenho a altas temperaturas.
Mobilidade da fundi??o	talentoso	--	--	O elevado teor de silício garante uma excelente capacidade de enchimento do molde.
hermético	talentoso	talentoso	talentoso	Adequado para pe?as fundidas sob press?o.
resistência à corros?o	moderado	moderado	moderado	O teor de cobre torna-as menos resistentes à corros?o do que as ligas sem cobre.

Vias de melhoria do desempenho e benefícios tecnológicos
O desempenho do ZL111 resulta da sua “O silício elevado garante a capacidade de fundi??o + refor?o de compósito de cobre-magnésio”Conce??o optimizada:

1. Sele??o optimizada do teor de silícioO teor de silício do 8-10% situa-se no intervalo sub-eutéctico-eutéctico, o que garante tanto oExcelente fluidez de fundi??o(melhor do que ZL105, ZL107) e evitam o problema do engrossamento do silício primário das ligas per-eutécticas.
2. Refor?o de compósito de cobre-magnésioA rela??o entre o cobre (1,3-1,8%) e o magnésio (0,4-0,6%) é optimizada para obter, após o tratamento térmico T6, umFases duplamente refor?adas de Al?Cu e Mg?SiO efeito sinérgico resultou num aumento significativo da resistência e numa distribui??o uniforme das fases de refor?o.
3. Bom equilíbrio de durezaEm compara??o com o ZL105, o ZL111 tem um teor de silício mais elevado e uma melhor capacidade de fundi??o; em compara??o com o ZL107, tem um teor de cobre moderado e um alongamento mais elevado; e em compara??o com o ZL104, tem uma resistência significativamente mais elevada.Um bom equilíbrio entre resistência, plasticidade e capacidade de moldagem..
4. Controlo rigoroso das impurezasA exigência de um teor de ferro ≤ 0,4% garante a estabilidade e a consistência das propriedades mecanicas.

Graus internacionais correspondentes

O ZL111 tem vários equivalentes internacionais próximos:

• Norma nacional chinesa::ZAlSi9Cu2Mg (GB/T 1173)
• Padr?o americano:: Em colabora??o com o 354.0 (Al-Si9Cu2Mg) é altamente compatível com a composi??o e é o equivalente internacional do ZL111.
• Norma da UE::PT AC-42200 (Al-Si7Mg) Sem cobre;PT AC-45400 (Al-Si8Cu3) tem um teor de cobre ligeiramente superior; a liga personalizada Al-Si9Cu2Mg de certas marcas específicas é a que mais se aproxima.
• Padr?o japonês::AC4B As vers?es de topo de gama aproximam-se disso.
• norma internacional::AlSi9Cu2Mg (ISO 3522).

Aplica??o de ZL111 na indústria de fundi??o

com base na suaElevada resistência, boa capacidade de fundi??o, excelente estanquidade ao ar e equilíbrio de tenacidade.caraterísticas, o ZL111 é principalmente utilizado nos seguintes domínios:

1. Avia??o e aeroespacial (aplica??es topo de gama)
   • Pe?as estruturais de aeronavesTens?o de contraventamentos, juntas, arma??es, calhas de escotilha.
   • Acessórios do motor: Magazine de acessórios, corpo da bomba, corpo da válvula.
   • Componentes de mísseisMontantes do leme, elementos estruturais do compartimento de instrumentos.
2. Maquinaria automóvel e de energia (aplica??es principais)
   • Componentes do motorCabe?a do cilindro, tubo de admiss?o, cárter de óleo, caixa da engrenagem de distribui??o, apoios do motor.
   • sistema de transmiss?oCarca?a da transmiss?o, carca?a da embraiagem, carca?a do distribuidor.
   • Componentes do sobrealimentador: Conchas de compressores, conchas intermédias.
3. Sistemas hidráulicos e pneumáticos
   • Corpo da válvula de alta press?o: Válvulas hidráulicas, válvulas proporcionais, caixas de servo-válvulas.
   • corpo da bomba: Bombas de engrenagens, caixas de bombas de pist?es.
   • Tampas de extremidade do cilindroComponentes de cilindros que exigem estanquidade e resistência.
4. Máquinas gerais e de constru??o
   • Carca?as de redutores, caixas de velocidades industriais, tampas de cilindros hidráulicos.

Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL111

Q1: Qual é a principal diferen?a entre ZL111 e ZL105, ZL107, ZL104? Como selecionar o tipo?

• Esta é a compara??o mais comum no alumínio fundido de alta resistência::
  • ZL111 (Al-Si9Cu2Mg)::Alto teor de silício (9%), cobre médio (1,3-1,8%), contendo magnésio.Excelente capacidade de moldagem, elevada resistência, bom alongamentoO jogador mais equilibrado em termos de desempenho global.
  • ZL105 (Al-Si5Cu1Mg)::Baixo teor de silício (5%), médio-baixo teor de cobre (1,0-1,5%), contendo magnésio.Elevada resistência e desempenho a altas temperaturasmas ligeiramente menos fundível.
  • ZL107 (Al-Si7Cu4)::Silício médio (7%), cobre elevado (3,5-4,5%).Alta resistência e durezamas com baixo alongamento e média capacidade de fundi??o.
  • ZL104 (Al-Si9Mg)::Alto teor de silício (9%), sem cobre, com magnésio.Excelente capacidade de fundi??o e boa resistência à corros?omas de intensidade média.
  • sele??o: ObrigatórioMelhor desempenho global (resistência + capacidade de fundi??o + tenacidade) 選ZL111(a) A necessidade deResistência mais elevada e capacidade de fundi??o ligeiramente menos aceitável選ZL107(a) A necessidade deDesempenho a altas temperaturas com requisitos de baixa capacidade de fundi??o選ZL105(a) A necessidade deBoa capacidade de fundi??o e resistência à corros?o, requisitos de resistência média選ZL104.

Q2: Quais s?o os parametros gerais do processo de tratamento térmico para ZL111?

• 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).
  • limite de tempo artificial: 160-180°C × 6-10 horas, arrefecido a ar.
  • tomar nota deA temperatura da solu??o sólida tem de ser controlada com precis?o para evitar a cozedura excessiva; a taxa de transferência de arrefecimento deve ser rápida para garantir o efeito da solu??o sólida.

Q3: Qual é o desempenho de fundi??o do ZL111? Como é que se compara com o ZL104?

• Excelente, perto da ZL104O teor de silício do ZL111 (8-10%) é semelhante ao do ZL104 (8,5-10,5%), pelo que a fluidez, a resistência à fissura??o térmica e a estanquidade ao ar s?o de nível superior. Na produ??o atual, os parametros do processo de fundi??o do ZL111 podem ser basicamente comuns aos do ZL104, e éUma das melhores qualidades de fundi??o em alumínio fundido de alta resistência.

Q4: Porque é que o alongamento do ZL111 se mantém a um nível elevado?

• Há três raz?es para isso:
  1. Teor moderado de cobreO teor de cobre de 1,3-1,81 TP3T proporciona um refor?o suficiente, evitando a fragilidade comum às ligas com elevado teor de cobre, como a ZL107.
  2. Otimiza??o da morfologia do silícioOrganiza??o do silício eutéctico/sub-eutéctico: A organiza??o do silício eutéctico/sub-eutéctico pode ser refinada por tratamentos de densifica??o para reduzir os cortes na matriz.
  3. Controlo rigoroso das impurezasO teor de ferro ≤ 0,4% é necessário para reduzir a forma??o de fases frágeis do tipo agulha.
     Isto torna-oUm bom exemplo do equilíbrio entre resistência e tenacidade no alumínio fundido de alta resistência.

Q5: Qual é o desempenho de repara??o de soldadura do ZL111?

• Classe média alta. O teor de cobre é moderado e a tendência para soldar fissuras a quente é menor do que a das ligas com elevado teor de cobre, como a ZL107. Ao realizar a soldadura de enchimento por arco de árgon, recomenda-sePré-aquecimento (100-150°C)O fio utilizado é homogéneo ou ligeiramente superior ao desempenho do material de base.alívio do stressPara pe?as de suporte de carga importantes, é necessária uma inspe??o por raios X para confirmar a qualidade após a soldadura. Para pe?as de suporte de carga importantes, é necessária uma inspe??o por raios X para confirmar a qualidade após a soldadura.

Q6: Qual é a rela??o entre ZL111 e A354.0? S?o intermutáveis?

• O ZL111 é muito semelhante em composi??o e propriedades ao A354.0 (uma vers?o de alta pureza do US 354.0)A gama de composi??o do A354.0 (Si 8.5-9.5%, Cu 1.5-2.0%, Mg 0.5-0.7%) é basicamente sobreposta à do ZL111, que pode ser considerado como o grau correspondente nas normas da China e dos EUA. Na prática de engenharia, os dois s?o frequentemente considerados como materiais intercambiáveis. No entanto, deve notar-se que o A354.0 pode ter requisitos mais rigorosos para impurezas e melhor consistência de desempenho.

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Coluna alargada: Análise comparativa de ZL111 e ligas relacionadas

dimens?o de compara??o	ZL111 (AlSi9Cu2Mg)	ZL104 (AlSi9Mg)	ZL105 (AlSi5Cu1Mg)	ZL107 (AlSi7Cu4)	A354.0 (AFSL)
Silício (Si)%	8.0-10.0	8.5-10.5	4.5-5.5	6.5-7.5	8.5-9.5
Cobre (Cu)%	1.3-1.8	≤0.1	1.0-1.5	3.5-4.5	1.5-2.0
Magnésio (Mg)%	0.4-0.6	0.17-0.35	0.4-0.6	≤0.3	0.5-0.7
Resistência à tra??o (T6)	300-350 MPa	240-270 MPa	280-320 MPa	290-330 MPa	320-360 MPa
Resistência ao escoamento (T6)	240-280 MPa	180-210 MPa	210-250 MPa	220-260 MPa	260-300 MPa
Alongamento (T6)	2.0-4.0%	1.5-3.0%	1.5-3.0%	1.5-2.5%	3.0-5.0%
Mobilidade da fundi??o	talentoso	talentoso	favorável	favorável	talentoso
Classifica??o geral do desempenho	★★★★★	★★★★★	★★★★	★★★★	★★★★★
Custos típicos	moderado	低	moderado	moderado	Moderadamente elevado

Guia rápido de sele??o:

• Selecionar ZL111.Quando for necessárioElevada resistência combinada com boa capacidade de fundi??o e tenacidadeQuando for“.“polivalente”Jogadores.
• Selecionar ZL104: A capacidade de fundi??o e a resistência à corros?o s?o preferíveis, quando é necessária uma resistência média.
• Selecionar ZL105Resistência e desempenho a altas temperaturas s?o preferíveis, mas aceitáveis quando a capacidade de fundi??o é ligeiramente fraca.
• Selecionar ZL107.Resistência máxima: A resistência máxima é preferível quando a tenacidade e a capacidade de fundi??o s?o inferiores.
• Op??o A354.0Projectos internacionais ou quando é necessário um nível mais elevado de coerência do desempenho.