ZL-Aluminiumguss: Qualitäten und Anwendungen weltweit

I. Vergleich der Aluminiumlegierungssorten in verschiedenen Ländern

Internationale Vergleichstabelle für Aluminiumlegierungen

II. Die wichtigsten Eigenschaften und Anwendungen der verschiedenen Aluminiumlegierungen (ZL-Gussaluminium)

ZL101

Einfache Zusammensetzung, leicht zu schmelzen und zu gießen, gute Gießleistung, gute Luftdichtheit und relativ gute Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften, aber keine hohen mechanischen Eigenschaften. Geeignet für das Gießen verschiedener Teile mit dünnen Wänden, großen Flächen und komplexen Formen sowie geringen Festigkeitsanforderungen, wie z. B. Pumpengehäuse, Getriebegehäuse, Instrumentengehäuse (Rahmen) und Teile von Haushaltsgeräten. Hauptsächlich werden Sandguss und Metallguss verwendet.

Zl101A

Da auf der Grundlage von ZL101 eine geringe Menge Ti hinzugefügt wurde, wodurch die Körner verfeinert und die Struktur der Legierung verstärkt wurde, ist ihre umfassende Leistung höher als die von ZL101 und ZL102, und sie weist eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf. Sie kann als hochwertiges Gussteil für verschiedene Strukturkomponenten von allgemein belasteten Konstruktionen und Motorrädern, Automobilen, Haushaltsgeräten und Instrumentenprodukten verwendet werden. Seine Verwendung ist derzeit die zweithäufigste nach ZL102. Meistens wird Sand- und Metallguss verwendet.

Zl102

Das größte Merkmal dieser Legierung ist ihre gute Fließfähigkeit, andere Eigenschaften sind ähnlich wie bei ZL101, aber ihre Luftdichtheit ist besser als bei ZL101. Sie kann zum Gießen verschiedener komplex geformter, dünnwandiger Druckgussstücke und dünnwandiger, großflächiger, komplex geformter Metall- oder Sandgussstücke mit geringen Festigkeitsanforderungen verwendet werden. Ob es sich um Druckgussstücke oder Metall- oder Sandgussstücke handelt, es ist die am häufigsten verwendete Aluminiumlegierungssorte für zivile Produkte.

Zl104

Da es eine große Menge an Arbeitskristallen enthält und Mn hinzugefügt wurde, gleicht es die schädlichen Auswirkungen von in das Material eingemischtem Fe aus, hat eine gute Gießleistung und ausgezeichnete Luftdichtheit, Korrosionsbeständigkeit und relativ gute Schweiß- und Bearbeitungsleistungen, aber eine schlechte Wärmebeständigkeit. Geeignet für die Herstellung komplex geformter, großformatiger dynamischer Strukturteile mit hoher Belastung, wie z. B. Kompressorgehäuse, Zylinderköpfe, Zylinderlaufbuchsen usw., hauptsächlich im Druckgussverfahren sowie im Sand- und Metallgussverfahren.

ZL105, ZL105A

Durch den Zusatz von Cu wird der Si-Gehalt reduziert, die Gießleistung und Schweißbarkeit sind schlechter als bei ZL104, aber die Raumtemperatur- und Hochtemperaturfestigkeit sowie die Bearbeitungsleistung sind besser als bei ZL104, die Plastizität ist etwas geringer und die Korrosionsbeständigkeit ist schlecht.

Geeignet für komplex geformte, großformatige und hochbelastete dynamische Strukturteile. Wie z. B. Turboladergehäuse, Zylinderköpfe, Zylinderlaufbuchsen usw. Bei ZL105A wurde der Gehalt des Verunreinigungselements Fe in ZL105 reduziert, wodurch die Festigkeit der Legierung verbessert wird und sie bessere mechanische Eigenschaften als ZL105 aufweist. Es wird hauptsächlich für das Gießen hochwertiger Gussteile verwendet.

ZL106

Aufgrund des erhöhten Si-Gehalts und des Zusatzes von Spuren von Ti und Mn sind die Gussleistung und die Hochtemperaturleistung der Legierung besser als bei ZL105, und sie hat auch eine gute Luftdichtheit und Korrosionsbeständigkeit. Sie kann für allgemeine tragende Strukturkomponenten und Teile verwendet werden, die eine gute Luftdichtheit erfordern und bei höheren Temperaturen arbeiten. Hauptsächlich werden Sand- und Metallguss verwendet.

ZL107

ZL107 verfügt über hervorragende Gussleistungen und Luftdichtheit, gute mechanische Eigenschaften, allgemeine Schweiß- und Bearbeitungsleistungen und eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit. Geeignet für die Herstellung von Bauteilen, die allgemeinen dynamischen oder statischen Belastungen ausgesetzt sind, sowie für Teile, die luftdicht sein müssen. Meistens im Sandgussverfahren.

ZL108

ZL108 hat einen hohen Si-Gehalt und wurde mit Mg, Cu und Mn infiltriert, was der Legierung eine ausgezeichnete Gießleistung verleiht. Sie hat außerdem einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine gute Verschleißfestigkeit, eine hohe Festigkeit und eine gute thermische Stabilität. Die Korrosionsbeständigkeit ist jedoch etwas geringer. Geeignet für die Herstellung von Kolben von Verbrennungsmotoren und anderen verschleißfesten Teilen sowie für Teile, die stabile Abmessungen und ein stabiles Volumen erfordern. Hauptsächlich werden Druckguss und Metallguss verwendet, aber auch Sandguss kann eingesetzt werden.

ZL109

Es handelt sich um eine komplex legierte Al-Si-Cu-Mg-Ni-Legierung. Aufgrund des erhöhten Si-Gehalts und des Zusatzes von Ni weist die Legierung eine hervorragende Gießleistung und Luftdichtheit sowie eine höhere Hochtemperaturfestigkeit, eine verbesserte Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie eine deutliche Verringerung des linearen Ausdehnungskoeffizienten und der Dichte auf. Sie eignet sich für die Herstellung von Kolben für Verbrennungsmotoren und verschleißfesten Teilen, die stabile Abmessungen und Volumen erfordern. Hauptsächlich Metallguss und Sandguss.

ZL111

ZL111 ist eine komplex legierte Legierung. Aufgrund des Zusatzes von Mn und Ti hat die Legierung ausgezeichnete Gusseigenschaften, gute Korrosionsbeständigkeit, Luftdichtheit und hohe Festigkeit. Ihre Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften sind durchschnittlich.

Geeignet für das Gießen von komplex geformten, hochbelasteten dynamischen Strukturteilen (z. B. Strukturteile von Flugzeugtriebwerken, Wasserpumpen, Ölpumpen, Laufräder usw.), Teile, die eine gute Luftdichtheit erfordern und bei höheren Temperaturen arbeiten. Hauptsächlich Metallguss und Sandguss, aber auch Druckguss kann verwendet werden.

ZL114A

ZL112 ist eine komplex legierte Legierung. Aufgrund des Zusatzes von Mn und Ti hat die Legierung ausgezeichnete Gusseigenschaften, gute Korrosionsbeständigkeit, Luftdichtheit und hohe Festigkeit. Ihre Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften sind durchschnittlich.

Geeignet für das Gießen von komplex geformten, hochbelasteten dynamischen Strukturteilen (z. B. Strukturteile von Flugzeugtriebwerken, Wasserpumpen, Ölpumpen, Laufräder usw.), Teile, die eine gute Luftdichtheit erfordern und bei höheren Temperaturen arbeiten. Hauptsächlich Metallguss und Sandguss, aber auch Druckguss kann verwendet werden.

ZL115

Es hat eine gute Gießbarkeit und hohe mechanische Eigenschaften und wird hauptsächlich als technische Strukturkomponenten und andere stark beanspruchte Teile wie Ventilgehäuse, Laufräder usw. verwendet. Hauptsächlich im Sand- und Metallgussverfahren.

ZL116

Durch die Entfernung von Zn und Sb aus der Legierung ZL115 und die Zugabe der Spurenelemente Ti und Be werden die Körner der Legierung verfeinert und die schädlichen Auswirkungen des Magazins Fe verringert, wodurch die Legierung eine gute Gießbarkeit, Luftdichtheit und höhere mechanische Eigenschaften erhält.

Geeignet für das Gießen von stark belasteten Strukturteilen, wie z. B. einige Teile von Flugzeugen und Raketen sowie verschiedene Teile von zivilen Produkten, die eine gute Gesamtleistung erfordern. Hauptsächlich werden Sandguss und Metallguss verwendet.

ZL117

Die Legierung ZL117 ist eine komplex legierte, übereutektische, verschleißfeste Al-Cu-Mg-Legierung. Da sie 19-22% Si enthält und Spurenelemente Mn und Seltene Erden RE hinzugefügt hat, wird die Legierung zu einem fortschrittlichen verschleißfesten Material mit vielen hochharten primären Si-Teilchen, die auf einer weichen Matrix verteilt sind, und sie hat eine gute Gießbarkeit sowie eine ausgezeichnete Raumtemperatur- und Hochtemperaturfestigkeit und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Geeignet für das Gießen von Verbrennungsmotorkolben, Bremsbelägen und anderen verschleißfesten, aktiven, formstabilen Bauteilen mit hoher Festigkeit. Hauptsächlich mit Metallguss, aber auch Sandguss kann verwendet werden.

Darüber hinaus hat das Ministerium für Luftfahrtindustrie drei Arten von Aluminium-Silizium-Legierungen (ZL112Y, ZL113Y, ZL117Y) entwickelt. Bei ZL112Y und ZL113Y handelt es sich um Al-Si-Cu-Druckgusslegierungen, die sich beide durch gute Gießbarkeit, Luftdichtheit und hohe mechanische Eigenschaften auszeichnen. Sie eignen sich für Gussteile, die eine hohe Festigkeit und hohe Arbeitstemperaturen sowie eine gute Luftdichtheit erfordern, sowie für andere Teile wie Kolben, die verschleißfest, formstabil und gut wärmeübertragbar sein müssen.

Hauptsächlich im Druckguss, aber auch im Sandguss und Metallguss. Anders als die Zl108-Legierung reduziert sie den Si-Gehalt und erhöht den Cu-Gehalt, was die Mischkristallverfestigung und die Ausscheidungshärtung verbessert, so dass ihre Raumtemperatur- und Hochtemperaturleistung besser als die Zl108 ist.

ZL201

ZL201 hat gute mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur und bei hohen Temperaturen, allgemeine Plastizität, Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften, aber ein schlechtes Fließverhalten und eine Tendenz zur Heißrissbildung sowie eine schlechte Korrosionsbeständigkeit. Geeignet für das Gießen von Strukturteilen, die bei höheren Temperaturen (200-300℃) arbeiten, oder von Teilen, die bei Raumtemperatur großen dynamischen oder statischen Belastungen ausgesetzt sind, sowie von Teilen, die bei niedrigen Temperaturen (-70℃) arbeiten. Hauptsächlich im Sandgussverfahren.

ZL201A

Diese Legierung reduziert den Gehalt an Verunreinigungen Fe und Si erheblich und hat bessere mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur und Hochtemperatur als ZL201. Es hat gute Bearbeitung und Schweißen Leistung, aber schlechte Gießbarkeit. Sie kann für Teile verwendet werden, die bei 300℃ arbeiten oder großen dynamischen oder statischen Belastungen bei Raumtemperatur ausgesetzt sind. Hauptsächlich wird Sandguss verwendet.

ZL202

ZL202 hat eine relativ gute Gießbarkeit und eine höhere Hochtemperaturfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit, aber eine geringere Korrosionsbeständigkeit. Geeignet für Gussteile, die bei einer Temperatur von 250℃ mit einer geringen Last arbeiten, wie z. B. Zylinderköpfe. Hauptsächlich Sandguss und Metallguss.

ZL203

Da ZL203 einen geringeren Si-Gehalt aufweist, hat es eine etwas schlechtere Fließfähigkeit, eine größere Neigung zur Heißrissbildung und eine relativ schlechte Korrosionsbeständigkeit, aber es hat eine gute Hochtemperaturfestigkeit sowie gute Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften. Geeignet für Gussteile, die bei Temperaturen unter 250℃ mit geringen Belastungen arbeiten, sowie für Teile, die bei Raumtemperatur großen Belastungen ausgesetzt sind, wie Instrumententeile, Kurbelgehäuse usw. Hauptsächlich durch Sandguss und Niederdruckguss.

ZL204A

Es handelt sich um eine hochreine, hochfeste Al-Cu-Gusslegierung, die auch eine gute Plastizität und gute Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften aufweist, aber schlecht gießbar ist. Geeignet für das Gießen von Strukturteilen, die große Lasten tragen, wie z. B. Stützsitze, Stützarme usw. Hauptsächlich im Sandguss und Niederdruckguss.

ZL205A

Es handelt sich um die derzeit höchstfeste Aluminiumlegierung der Welt. Sie hat eine gute Plastizität und Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete Bearbeitungs- und Schweißleistungen, aber eine relativ schlechte Gießbarkeit. Geeignet für das Gießen von Strukturteilen, die große Lasten tragen und einige Teile, die keine hohe Luftdichtheit erfordern. Hauptsächlich mit Sandguss, Niederdruckguss, und kann auch Metallguss verwenden.

ZL207

ZL207 hat eine sehr hohe Hochtemperaturfestigkeit. Seine Gießbarkeit ist durchschnittlich, und Schweißen und Bearbeitung Leistung sind auch durchschnittlich, aber seine Raumtemperatur Stärke ist nicht hoch. Geeignet für das Gießen verschiedener Strukturteile, die bei Temperaturen von 400℃ arbeiten, wie z. B. Ventilkörper in Flugzeugtriebwerken und einige hitzebeständige Komponenten in der Raffinerieindustrie. Hauptsächlich mit Sandguss und Niederdruckguss.

ZL209

Die Zugfestigkeit, die Streckgrenze und die Hochtemperaturfestigkeit der Legierung ZL209 sind höher als die der Legierung ZL201A, und sie hat bessere Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften, aber ihre Gießleistung und Dehnung sind schlechter. Geeignet für das Gießen verschiedener Komponenten, die Verschleißfestigkeit bei höheren Temperaturen erfordern, wie z. B. Teile von Verbrennungsmotoren usw. Meistens im Sandgussverfahren.

ZL301

Es handelt sich um eine der korrosionsbeständigsten Aluminiumlegierungen mit sehr guter Bearbeitbarkeit und relativ guter Schweißbarkeit, hoher Festigkeit und guter Eloxierbarkeit, aber das Gießverfahren ist kompliziert, der Betrieb ist mühsam, und die Gussteile sind anfällig für Defekte wie Porosität und Heißrissbildung.

Geeignet für das Gießen verschiedener Teile mit erheblicher Belastung in korrosiven Medien wie Meerwasser bei Arbeitstemperaturen unter 150 °C, z. B. verschiedene Komponenten in Schiffskesseln, Pumpengehäusen, Laufrädern, Rahmen usw. in der Erdölindustrie, meist im Sandgussverfahren.

ZL303

Höhere Warmfestigkeit als ZL301, gute Korrosionsbeständigkeit (etwas schlechter als ZL301), hervorragende Zerspanbarkeit, gute Schweißbarkeit, bessere Gießeigenschaften als ZL301, kann nicht wärmebehandelt werden, was zu wesentlich schlechteren mechanischen Eigenschaften als ZL301 führt.

Geeignet für Gussteile wie Flugzeugtriebwerke, Raketen, Verbrennungsmotoren, Chemiepumpen, Ölpumpen, Gehäuse für petrochemische Gaspumpen, Rotoren, Schaufeln usw., die mittleren Belastungen in korrosiven Medien wie Meerwasser, Chemikalien und Gas ausgesetzt sind. Hauptsächlich werden Druckguss und Sandguss verwendet.

ZL305

ZL305 hat aufgrund des Zn-Zusatzes einen geringeren Mg-Gehalt, und sowohl die Gießleistung als auch die strukturelle Stabilität nach natürlicher Alterung sind besser als bei den Legierungen ZL301 und ZL303, mit einer geringeren Neigung zur Bildung von Porosität und Heißrissbildung. Aufgrund des Zusatzes der Spurenelemente Ti und Be hat diese Legierung außerdem eine gute Gesamtleistung und eine hohe Spannungskorrosionsbeständigkeit, aber schlechte mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen.

Geeignet für Gussteile, die großen Belastungen in korrosiven Medien wie Meerwasser, Chemikalien und Gasen unter 100℃ ausgesetzt sind, z. B. Flugzeugtriebwerke, Verbrennungsmotoren, Chemiepumpen, Ölpumpen, Gehäuse von petrochemischen Gaspumpen, Rotoren, Schaufeln usw. Hauptsächlich mit Sandguss.

ZL401

ZL401 hat eine sehr gute Gießleistung, eine geringe Neigung zu Schrumpfungsporosität und Heißrissbildung, höhere mechanische Eigenschaften, gute Schweiß- und Bearbeitungseigenschaften, aber ein höheres spezifisches Gewicht, geringe Plastizität und schlechte Korrosionsbeständigkeit.

Wird häufig für Druckguss und Formen, Schablonen und Strukturteile von Produkten wie Flugzeugtriebwerken, Verbrennungsmotoren, Fahrzeugen usw. verwendet, die bei Temperaturen von nicht mehr als 200℃ arbeiten und mittleren Belastungen standhalten. Hauptsächlich im Druckgussverfahren sowie im Sand- und Metallguss.