作為中國國家標準（GB/T 1173）中鋁硅銅系高強度鑄造合金的典型代表，ZL107（ZAlSi7Cu4） 以其較高的強度、良好的鑄造性能和優異的熱處理強化效果而著稱。該合金通過硅（Si）保證鑄造流動性，銅（Cu）作為主要強化元素，經T5或T6熱處理后可獲得接近鋁銅系合金的強度水平，同時保留了比鋁銅系合金更好的鑄造工藝性，是制造承受高靜載荷、形狀較復雜的中等強度鑄件的理想材料，在汽車、動力機械及通用裝備領域應用廣泛。

ZL107 對應的國家牌號是 ZAlSi7Cu4。

• 國標牌號：按照GB/T 1173，其牌號為ZAlSi7Cu4。名稱直接體現了其核心合金體系：硅（Si）、銅（Cu）。
• 行業/企業代號：ZL107?是該材料在鑄造行業圖紙、手冊及企業標準中廣泛使用的代號。
• 核心特征：中等硅含量（6.5-7.5%）?保證了良好的鑄造流動性；較高的銅含量（3.5-4.5%）?使其具有顯著的熱處理強化能力，可在T5或T6狀態下獲得高強度，但同時也犧牲了部分延伸率和耐腐蝕性。

ZL107鋁合金成分表（基于GB/T 1173典型要求）

元素	含量范圍（wt%）	功能作用
硅(Si)	6.5-7.5	主合金元素。提供良好的鑄造流動性、抗熱裂性，并部分固溶強化。
銅(Cu)	3.5-4.5	核心強化元素。形成Al?Cu強化相，顯著提升室溫強度與硬度。
鎂(Mg)	0.3-0.5（部分標準含）	輔助強化元素。與硅形成Mg?Si，與Al?Cu協同作用，進一步增強強度。
鐵(Fe)	≤ 0.5	雜質元素。需控制，避免形成脆性相。
錳(Mn)	≤ 0.5	可添加以中和鐵的有害作用。
鋅(Zn)	≤ 0.3	雜質。
鈦(Ti)	0.1-0.2（可添加）	晶粒細化劑。
鋁(Al)	余量	基體材料。

ZL107物理與力學性能參數表（金屬型鑄造，典型值）

性能指標	鑄態 (F)	T5時效態	T6固溶+時效態	性能定位與解讀
密度	2.72-2.74 g/cm3	--	--	略高于鋁硅鎂系合金。
抗拉強度 (Rm)	180-220 MPa	250-280 MPa	290-330 MPa	T6態強度優異，達到高強度鑄造鋁水平。
屈服強度 (Rp0.2)	100-130 MPa	180-210 MPa	220-260 MPa	熱處理后屈服強度大幅提升，承載能力強。
延伸率 (A)	2.0-4.0%	2.0-3.0%	1.5-2.5%	塑性較低，是追求高強度的代價。
布氏硬度 (HB)	70-80	90-105	100-120	T6后硬度高，耐磨性好。
高溫強度 (200°C)	一般	良好	優秀	銅的添加使其保持較好的高溫性能。
鑄造流動性	良好	--	--	中等硅含量保證其充型能力較好。
耐腐蝕性	中等	中等	中等	含銅較高，耐蝕性不如無銅合金，需表面保護。

性能強化路徑與工藝特點

ZL107的性能來源于其銅強化主導、熱處理驅動的技術路線：

1. 銅是強度的基石：較高的銅含量（3.5-4.5%）使其在熱處理后能析出大量彌散的Al?Cu強化相，這是其獲得高強度的根本原因。
2. 熱處理是性能引擎：
   • T5（人工時效）：鑄態直接人工時效，可在控制變形的條件下獲得一定強化，適用于尺寸穩定性要求較高的零件。
   • T6（固溶+完全人工時效）：獲得峰值強度，適用于承力結構件，但需注意固溶淬火可能引起的變形風險。
   • 固溶溫度需謹慎：通常在515-525°C進行，溫度過高易導致銅相過燒。
3. 鑄造工藝適應性廣：適用于砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造等多種工藝，但因其含銅較高，熱裂傾向略高于鋁硅鎂系合金，設計澆注系統時需注意。

對應的國際牌

ZL107在國際上有多個接近的對應牌號，但需注意成分細微差異：

• 中國國標：ZAlSi7Cu4?(GB/T 1173)
• 美國標準：最接近的是?319.0?(Al-Si6Cu4)，成分范圍基本吻合，是ZL107的典型國際對標牌號。
• 歐盟標準：EN AC-45400?(Al-Si8Cu3) 在硅含量上略高，銅含量略低；EN AC-46200?(Al-Si8Cu3) 類似。
• 日本標準：AC2B?或?AC4B，但需核對具體成分。
• 國際標準：AlSi7Cu4?(ISO 3522) 有對應。

ZL107在鑄造行業的應用

基于其高強度、良好鑄造性及成本效益的特點，ZL107主要應用于以下領域：

1. 汽車與動力機械（主流應用）
   • 發動機部件：氣缸蓋（非高熱負荷區）、進氣管、油底殼、正時齒輪室、發動機支架。
   • 傳動系統：變速箱殼體、離合器殼體、分動器殼體。
   • 制動系統：制動總泵殼體、真空助力器殼體。
2. 通用機械設備
   • 泵閥殼體：中高壓油泵、液壓閥體、水泵殼體。
   • 傳動部件：減速器箱體、工業齒輪箱。
   • 電機殼體：大功率電機外殼、發電機端蓋。
3. 工程機械與農機
   • 液壓缸端蓋、連接支架、傳動箱殼體。
4. 電工器材
   • 高壓開關殼體、電纜接線盒、電機風扇。

ZL107鋁合金常見問題解答

Q1：ZL107與ZL104、ZL105的主要區別是什么？如何選型？

• 對比分析：
  • ZL107：高銅（3.5-4.5%）、中等硅（7%）、可能含少量鎂。強度高（尤其是T6后），但延伸率低、耐腐蝕性一般。接近美國319.0。
  • ZL104：無銅、高硅（9%）、含鎂。鑄造性好、耐腐蝕性優，但強度中等。
  • ZL105：中銅（1-1.5%）、低硅（5%）、含鎂。強度高，延伸率中等，高溫性能好。
  • 選型：需要最高強度且對延伸率要求不高時選ZL107（T6）；需要良好鑄造性和耐腐蝕性、強度適中時選ZL104；需要較高強度與一定韌性兼顧時選ZL105。

Q2：ZL107的熱處理工藝參數一般是多少？

• 典型T6工藝（僅供參考，需根據鑄件調整）：
  • 固溶處理：515-525°C × 6-12小時，溫水（60-80°C）淬火（注意：溫度不宜過高，防止過燒）。
  • 人工時效：160-180°C × 6-10小時，空冷。
  • 也可采用T5工藝（鑄態直接時效），強度提升幅度稍低，但變形風險小，適用于形狀復雜件。

Q3：ZL107的鑄造性能如何？熱裂傾向大嗎？

• 鑄造性能良好，但需注意熱裂。硅含量7%左右，流動性足以應對大多數中等復雜件。但由于銅含量較高，凝固區間較寬，熱裂傾向比ZL104等高硅合金略高。設計澆注系統和冒口時需注意補縮，避免熱節部位產生裂紋。

Q4：ZL107的耐腐蝕性如何？需要表面處理嗎？

• 中等。較高的銅含量使其耐蝕性不如無銅的ZL101A、ZL104。在戶外或潮濕環境下使用，建議進行表面保護，如涂裝、陽極氧化（陽極氧化膜可能偏灰、均勻性稍差）等。

Q5：ZL107的焊接修補性能如何？

• 中等偏下。含銅較高，焊接熱裂紋傾向較明顯。進行氬弧焊補焊時，需預熱（150-200°C），選用合適的鋁硅銅焊絲，焊后進行消除應力處理。對于重要承力件，應盡量避免大面積補焊。

Q6：ZL107與A319.0是什么關系？可以互換嗎？

• 非常接近，可視為中美兩國標準中的對應牌號。A319.0的成分范圍（Si 5.5-6.5%，Cu 3-4%）與ZL107（Si 6.5-7.5%，Cu 3.5-4.5%）略有差異，但性能區間高度重疊。在工程實踐中，兩者常被視為可相互替代的材料，但需根據具體成分和熱處理后的性能驗證確認。

?? 延伸欄目：ZL107與相關合金對比

對比維度	ZL107 (ZAlSi7Cu4)	ZL104 (ZAlSi9Mg)	ZL105 (ZAlSi5Cu1Mg)	A319.0 (美標)
硅(Si)%	6.5-7.5	8.5-10.5	4.5-5.5	5.5-6.5
銅(Cu)%	3.5-4.5	≤0.1	1.0-1.5	3.0-4.0
鎂(Mg)%	0.3-0.5	0.17-0.35	0.4-0.6	≤0.10
抗拉強度(T6)	290-330 MPa	240-270 MPa	280-320 MPa	275-310 MPa
延伸率(T6)	1.5-2.5%	1.5-3.0%	1.5-3.0%	1.5-2.5%
鑄造流動性	良好	優秀	良好	良好
典型成本	中等	低	中等	中等（進口略高）