Guia completo da liga de alumínio fundido ZL116: sistema de composi??o, processo de tratamento térmico, classes internacionais e aplica??es típicas

Publicado em:2026-03-12 Categoria:informa??o pública Visualiza??es:3227

Como uma norma nacional chinesa (GB/T 1173) naLigas de fundi??o de alumínio-silício-magnésio com berílioo representante por excelência daZL116 (ZAlSi7MgBe) por meio deExcelente fluidez de fundi??o, muito boa estanquidade ao ar, boa resistência ao calor e elevadas propriedades mecanicas globaisé conhecida. A liga é fabricada porO silício (Si) garante as propriedades de fundi??o, o magnésio (Mg) refor?a a precipita??o e s?o adicionados vestígios de berílio (Be).Melhorar significativamente a resistência à oxida??o por fus?o, o refinamento do gr?o e melhorar o desempenho a altas temperaturas, após o tratamento térmico T6 pode ser obtido após o equilíbrio de alta resistência e boa plasticidade, é o fabrico dePe?as fundidas complexas de paredes finas, herméticas e resistentes ao calor para os sectores aeroespacial, da instrumenta??o, da ótica e outros sectores de ponta.O material ideal para o

A classifica??o nacional do ZL116 é ZAlSi7MgBe.

Lingote de alumínio ZL116
Lingote de alumínio ZL116
  • Grau nacional padr?oDe acordo com GB/T 1173, o seu grau éZAlSi7MgBe. O nome reflecte diretamente o seu sistema de ligas principais: silício (Si), magnésio (Mg) e berílio (Be).
  • Código do sector/empresa::ZL116 é uma designa??o amplamente utilizada para este material em desenhos, manuais e normas empresariais da indústria de fundi??o.
  • Caraterísticas principaisSilício: O teor médio de silício (6,5-7,5%) garante uma boa capacidade de fundi??o; o magnésio (0,35-0,55%) refor?a a precipita??o;Adi??o de vestígios de berílio (0,15-0,40%)A sua caraterística mais importante é a capacidade de melhorar significativamente a resistência à oxida??o por fus?o, o refinamento do gr?o, a fluidez melhorada e a resistência a altas temperaturas; ao mesmo tempo, tem uma excelente estanquidade ao gás.

Tabela de composi??o da liga de alumínio ZL116 (com base nos requisitos típicos GB/T 1173)

elementarGama de conteúdos (wt%)papel funcional
Silício (Si)6.5-7.5Elemento de liga primário. Proporciona boa fluidez de fundi??o, resistência à fissura??o a quente e forma a base para a fase de refor?o do Mg?Si.
Magnésio (Mg)0.35-0.55Elemento chave de refor?o. Forma Mg?Si com Si, que é refor?ado por precipita??o por tratamento térmico T6.
Berílio (Be)0.15-0.40Elementos em destaque. Melhora significativamente a resistência à oxida??o por fus?o, refina o tamanho do gr?o, melhora a fluidez e melhora o desempenho a altas temperaturas.
Ferro (Fe)≤ 0.5Elementos de impureza. Devem ser controlados, mas tolerados moderadamente.
Cobre (Cu)≤ 0.1Impurezas. Controlo rigoroso para manter a resistência à corros?o.
Manganês (Mn)≤ 0.1Impurezas.
Zinco (Zn)≤ 0.1Impurezas.
Titanio (Ti)0,1-0,2 (pode ser adicionado)Refinaria de cereais.
Alumínio (Al)tolerancia (ou seja, erro permitido)Material do substrato.

ZL116 Propriedades físicas e mecanicas Tabela de parametros (Tipo de metal fundido, valores típicos)

Indicadores de desempenhoElenco (F)T6 solu??o sólida + estado de envelhecimentoPosicionamento e interpreta??o do desempenho
densidade2,66-2,68 g/cm3----
Resistência à tra??o (Rm)180-220 MPa290-340 MPaExcelente resistência no estado T6Atingiu o nível do alumínio fundido de alta resistência.
Resistência ao escoamento (Rp0.2)100-130 MPa230-270 MPaO limite de elasticidade é significativamente aumentado após o tratamento térmico e a capacidade de carga é melhorada.
Alongamento (A)3.0-6.0%2.0-5.0%Mantém uma boa plasticidade, forte e equilibrado.
Dureza Brinell (HB)60-7085-105Dureza moderada e boa trabalhabilidade.
Mobilidade da fundi??otalentoso--A adi??o de berílio melhora ainda mais a fluidez e é adequada para pe?as complexas de paredes finas.
herméticoexcelenteexcelentePrincipais pontos fortesO berílio refina a organiza??o e melhora as densidades, adequado para pe?as fundidas sob press?o.
resistência ao calorfavoráveltalentosoPrincipais pontos fortesO berílio melhora a resistência a altas temperaturas e a estabilidade dos tecidos.
resistência à corros?ofavorávelfavorávelSem cobre, boa resistência à corros?o.

Vias de melhoria do desempenho e caraterísticas técnicas

O desempenho superior do ZL116 resulta da “Refor?o à base de silício e magnésio + a magia do vestígio de berílio”:

  1. Refor?o de base de silício e magnésioO teor de silício de 6,5-7,51 TP3T assegura uma boa capacidade de fundi??o, o teor de magnésio de 0,35-0,551 TP3T proporciona uma base adequada para o refor?o por precipita??o de Mg?Si e obtém-se uma elevada resistência após o tratamento térmico T6.
  2. Múltiplos papéis do berílio vestigial::
    • antioxidanteO berílio forma uma película de óxido densa na superfície da fus?o, o que reduz significativamente a queima oxidativa e a liberta??o de gases durante o processo de fus?o e melhora a pureza da fus?o.
    • Refinamento de gr?osO berílio pode refinar os gr?os de α-Al e o silício eutéctico, melhorar a homogeneidade de organiza??o e aumentar as propriedades mecanicas.
    • Melhorar a mobilidadeRefinamento da organiza??o, reduzindo a tens?o superficial, resultando numa melhor capacidade de enchimento da massa fundida, adequada para pe?as fundidas complexas de paredes finas.
    • Resistência ao calor melhoradaO berílio forma compostos que s?o estáveis a altas temperaturas, aumentando a resistência da liga a altas temperaturas e a resistência à fluência.
  3. Tratamento térmico de precis?o T6::
    • tratamento de solu??es sólidas535±5°C × 6-12 h, arrefecimento em água (40-60°C).
    • limite de tempo artificial: 160-180°C × 4-10 horas, arrefecido a ar.
    • A presen?a de berílio resulta numa organiza??o mais estável tratada termicamente e numa melhor consistência das propriedades.

Graus internacionais correspondentes

As propriedades do ZL116 que contêm berílio têm contrapartidas internacionais específicas:

normanotasnota
China GB/T 1173ZL116 (ZAlSi7MgBe)-
ASTM, EUAA357.0Liga Al-Si7Mg0.6 contendo berílio, com uma composi??o próxima da do
UE PTPT AC-42200 (AlSi7Mg0.6)Sem berílio, mas as propriedades podem ser ajustadas pelo processo para se aproximarem
Fran?a NFA-S7GAlgumas vers?es que contêm berílio
ISO 3522AlSi7MgBeCom os graus correspondentes

Aplica??o de ZL116 na indústria de fundi??o

com base na suaExcelente fluidez, elevada estanquidade ao ar, boa resistência ao calor e propriedades mecanicas abrangentesO ZL116 é utilizado principalmente nos seguintes domínios:

  1. aeroespacial
    • Pe?as complexas de paredes finasInstrumentos, corpos de válvulas hidráulicas, componentes do sistema de combustível, suportes de instrumentos ópticos.
    • componente de suporte de press?o: Corpos de válvulas para sistemas pneumáticos, carca?as de acumuladores de press?o, acessórios para tubagens.
  2. instrumentos de precis?o
    • Equipamentos de alta precis?oCaixas de giroscópio, caixas de sensores, componentes estruturais de sistemas de navega??o.
    • instrumento ótico: Suportes para telescópios, caixas para camaras, bases para aparelhos de medi??o.
  3. indústria automóvel
    • sistema de refor?o: Carca?a do compressor do turbocompressor, linhas do intercooler.
    • Componentes do motorCorpo da válvula EGR, suporte do sensor, caixa da bomba de vácuo.
  4. Eléctrica e eletrónica
    • Pe?as para radiadoresCarca?a do dissipador de calor para LEDs de alta potência, substrato do módulo IGBT.
    • dispositivo de selagemCaixas de jun??o seladas, elementos de guia de ondas, blindagens RF.
  5. Equipamento de defesa
    • Componentes de espoletas, caixas do sistema de mira ótica, componentes estruturais do sistema de orienta??o.

Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ZL116

Q1: Qual é a fun??o do berílio no ZL116? é correto deixá-lo de fora?

  • O berílio é um elemento multifuncional: ① reduz significativamente a oxida??o do fundido, melhora a pureza do fundido; ② refinar o gr?o, melhorar a organiza??o; ③ melhorar a fluidez, propício para pe?as fundidas de paredes finas; ④ melhorar o desempenho em alta temperatura. As ligas sem berílio (como ZL101A) também s?o comumente usadas, mas no caso doRequisitos exigentes em termos de estanquidade ao ar, moldagem de paredes finas e resistência ao calorO ZL116 é insubstituível para todas as ocasi?es.

Q2: Qual é a diferen?a entre ZL116 e ZL101A e ZL114A?

  • ZL101ALiga básica de alta resistência e tenacidade, económica e muito utilizada, mas n?o contém berílio.
  • ZL114AVers?o com alto teor de magnésio para maior resistência, excelente tenacidade, sem berílio, alto desempenho através de pureza e tratamento térmico.
  • ZL116Ligas que contêm berílio.Melhor capacidade de fundi??o, estanquidade ao ar, resistência ao calorO ZL114A é adequado para pe?as complexas de paredes finas, pressurizadas e de temperatura média. A resistência situa-se entre o ZL101A e o ZL114A, mas o desempenho especial é extraordinário.

Q3: Quais s?o os requisitos especiais para o processo de tratamento térmico do ZL116?

  • Basicamente semelhante ao ZL101A, mas devido ao teor de berílio, a organiza??o é mais estável e a janela de tratamento térmico é ligeiramente mais ampla. Temperatura da solu??o sólida 535 ± 5 ℃, temperatura da água de têmpera 40-60 ℃ é apropriada para evitar o resfriamento excessivo causado pela deforma??o. A temperatura de envelhecimento 160-180 ℃, pode ser ajustada de acordo com os requisitos de desempenho.

Q4 : Como é o desempenho de fundi??o do ZL116? Quais s?o as vantagens ao projetar pe?as de paredes finas?

  • Excelente desempenho de fundi??oTem boa fluidez, excelente estanquidade ao ar, baixa tendência para fissuras térmicas e é particularmente adequado paraPe?as fundidas complexas de paredes finas com uma espessura de parede de 1,5-4 mm. A adi??o de berílio melhora ainda mais a capacidade de enchimento, permitindo a moldagem de estruturas finas que s?o difíceis de encher com outras ligas.

Q5: Qual é o desempenho de repara??o de soldadura do ZL116?

  • ótimo. N?o contém cobre e tem uma baixa tendência para fissuras a quente na soldadura. Pode ser reparado por soldadura por arco de árgon, utilizando fio homogéneo ou fio do sistema Al-Si-Mg, sendo necessário um tratamento de alívio de tens?es após a soldadura. Para pe?as fundidas importantes, deve ser efectuada uma inspe??o por raios X após a soldadura de repara??o.

Q6: Qual é a resistência à corros?o do ZL116? Necessita de tratamento de superfície?

  • ótimo. Isento de cobre, resistente à corros?o atmosférica e dos meios em geral. Pode ser anodizado em ambientes agressivos com uma camada de película homogénea e densa, adequada a exigências decorativas elevadas.

Q7: Qual é o custo do ZL116? Vale a pena escolher?

  • Devido ao teor de berílio, o custo do material é mais elevado do que o das ligas comuns, como a ZL101A. No entanto, quando é necessárioElevada estanquidade ao ar, paredes finas complexas, resistente ao calorQuando é necessário um desempenho especial, como a excelente moldabilidade e fiabilidade, a taxa de refugo pode ser reduzida e o custo global é frequentemente melhor. é adequado para aplica??es com requisitos rigorosos de desempenho e fiabilidade.

Coluna alargada: Análise comparativa de ZL116 e ligas relacionadas

dimens?o de compara??oZL116 (com Be)ZL101A (sem Be)ZL114A (alto teor de Mg)A357.0 (AFSL com Be)
Silício (Si)%6.5-7.56.5-7.56.5-7.56.5-7.5
Magnésio (Mg)%0.35-0.550.25-0.450.45-0.750.45-0.70
Berílio(Be)%0.15-0.40n?o tern?o ter0.04-0.07
Resistência à tra??o (T6)290-340 MPa290-330 MPa320-370 MPa320-360 MPa
Resistência ao escoamento (T6)230-270 MPa220-260 MPa260-300 MPa250-290 MPa
Alongamento (T6)2.0-5.0%3.0-6.0%5.0-10.0%3.0-8.0%
Mobilidade da fundi??otalentosofavorávelfavorávelBom (com melhoria do berílio)
herméticoexcelentefavorávelfavoráveltalentoso
resistência ao calortalentosofavorávelfavoráveltalentoso
Custos típicoselevadogama média-altatopo de gamatopo de gama

Guia rápido de sele??o:

  • Selecionar ZL116Quando a pe?a requerElevada estanquidade ao ar, paredes finas complexas, resistência média ao calorQuando, por exemplo, caixas hidráulicas aeroespaciais, instrumentos de precis?o.
  • Selecionar ZL101AComponentes estruturais convencionais de alto desempenho em busca de uma boa rela??o custo-eficácia.
  • Selecionar ZL114A: RequisitosResistência e dureza máximase quando a fundi??o é moderadamente difícil.
  • Op??o A357.0Os projectos internacionais podem necessitar de uma avalia??o comparativa direta com as ligas de berílio da norma americana.
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