Литой алюминий ZL: Виды и применение в мире

I. Сравнение марок алюминиевых сплавов в разных странах

Международная таблица сравнения марок алюминиевых сплавов

II. Основные характеристики и области применения различных марок алюминиевых сплавов (литой алюминий ZL)

ZL101

Простой состав, легко плавится и отливается, хорошие литейные характеристики, хорошая герметичность, относительно хорошие сварочные и механические характеристики, но не высокие механические свойства. Подходит для отливки различных деталей с тонкими стенками, большой площадью и сложной формой, а также с невысокими требованиями к прочности, например, корпусов насосов, редукторов, корпусов приборов (рам), деталей бытовой техники. В основном используется литье в песчаные формы и металлическое литье.

Zl101A

Благодаря добавлению небольшого количества Ti в основу сплава ZL101, что привело к измельчению зерен и упрочнению структуры сплава, его комплексные характеристики выше, чем у ZL101 и ZL102, и он обладает лучшей коррозионной стойкостью. Он может использоваться в качестве высококачественных отливок для различных конструктивных элементов инженерных сооружений общей нагрузки, а также мотоциклов, автомобилей, бытовой техники и приборной продукции. В настоящее время по распространенности она уступает только ZL102. В основном используется литье в песчаные формы и металлическое литье.

Zl102

Главная особенность этого сплава - хорошая текучесть, остальные свойства схожи с ZL101, но герметичность лучше, чем у ZL101. Он может использоваться для литья различных тонкостенных отливок сложной формы и тонкостенных металлических или песчаных отливок сложной формы большой площади с низкими требованиями к прочности. Будь то отливки под давлением или металлические отливки, отливки в песок, это наиболее используемый вид литейного алюминиевого сплава в гражданской продукции.

Zl104

Поскольку в нем содержится большое количество рабочих кристаллов и добавлен Mn, он компенсирует вредное воздействие Fe, примешанного к материалу, имеет хорошие литейные характеристики и отличную герметичность, коррозионную стойкость, относительно хорошие сварочные и механические характеристики, но плохую жаропрочность. Подходит для изготовления динамических конструкционных деталей сложной формы и большого размера с большими нагрузками, таких как корпуса нагнетателей, головки цилиндров, гильзы цилиндров и т.д., в основном с использованием литья под давлением, а также литья в песчаные формы и металлического литья.

ZL105, ZL105A

Из-за добавления Cu содержание Si снижено, литейные характеристики и свариваемость хуже, чем у ZL104, но прочность при комнатной и высокой температуре, а также механическая обработка лучше, чем у ZL104, пластичность немного ниже, а коррозионная стойкость плохая.

Подходит для динамических конструкционных деталей сложной формы, большого размера и с высокой нагрузкой. Например, корпусов нагнетателей, головок цилиндров, гильз цилиндров и т. д. В сплаве ZL105A снижено содержание примесного элемента Fe, что повышает прочность сплава и улучшает его механические свойства по сравнению с ZL105. В основном используется для литья высококачественных отливок.

ZL106

Благодаря повышенному содержанию Si, а также добавлению незначительного количества Ti и Mn, литейные и высокотемпературные характеристики сплава лучше, чем у ZL105, а также он обладает хорошей воздухонепроницаемостью и коррозионной стойкостью. Его можно использовать для изготовления общих несущих конструктивных элементов и деталей, требующих хорошей герметичности и работы при высоких температурах. В основном используется для литья в песчаные формы и металлического литья.

ZL107

ZL107 обладает отличными литейными характеристиками и герметичностью, хорошими механическими свойствами, общей свариваемостью и обрабатываемостью, и немного слабой коррозионной стойкостью. Подходит для изготовления конструкционных деталей, выдерживающих общие динамические и статические нагрузки, а также деталей, требующих герметичности. В основном используется литье в песчаные формы.

ZL108

ZL108 имеет высокое содержание Si и инфильтрирован Mg, Cu, Mn, что придает сплаву отличные литейные характеристики, а также малый коэффициент теплового расширения, хорошую износостойкость, высокую прочность и хорошую термическую стабильность. Но коррозионная стойкость немного ниже. Подходит для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания и других износостойких деталей, а также деталей, требующих стабильных размеров и объема. В основном используется литье под давлением и литье металла, но также может применяться литье в песок.

ZL109

Это сложнолегированный сплав Al-Si-Cu-Mg-Ni. Благодаря повышенному содержанию Si и добавлению Ni, сплав обладает отличными литейными характеристиками и герметичностью, а также повышенной высокотемпературной прочностью, улучшенной износостойкостью и коррозионной стойкостью, значительным снижением коэффициента линейного расширения и плотности. Подходит для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания и износостойких деталей, требующих стабильных размеров и объема. В основном используется металлическое литье и литье в песчаные формы.

ZL111

ZL111 - это сложнолегированный сплав. Благодаря добавлению Mn и Ti сплав обладает отличными литейными характеристиками, хорошей коррозионной стойкостью, воздухонепроницаемостью и высокой прочностью. Сварочные и механические характеристики сплава средние.

Подходит для литья динамических конструктивных деталей сложной формы, испытывающих большие нагрузки (например, конструктивных деталей авиационных двигателей, водяных и масляных насосов, крыльчаток и т.д.), деталей, требующих хорошей герметичности и работающих при повышенных температурах. В основном используется литье металла и литье в песок, но также может использоваться литье под давлением.

ZL114A

ZL112 - это сложнолегированный сплав. Благодаря добавлению Mn и Ti сплав обладает отличными литейными характеристиками, хорошей коррозионной стойкостью, воздухонепроницаемостью и высокой прочностью. Сварочные и механические характеристики сплава средние.

Подходит для литья динамических конструктивных деталей сложной формы, испытывающих большие нагрузки (например, конструктивных деталей авиационных двигателей, водяных и масляных насосов, крыльчаток и т.д.), деталей, требующих хорошей герметичности и работающих при повышенных температурах. В основном используется литье металла и литье в песок, но также может использоваться литье под давлением.

ZL115

Обладает хорошей отливаемостью и высокими механическими свойствами, в основном используется в качестве инженерных структурных компонентов и других деталей, подвергающихся большим нагрузкам, таких как корпуса клапанов, рабочие колеса и т.д. В основном используется литье в песчаные формы и металлическое литье.

ZL116

Благодаря удалению Zn и Sb из сплава ZL115 и добавлению микроэлементов Ti и Be, зерна сплава очищаются, а вредное влияние магазинного Fe уменьшается, что обеспечивает сплаву хорошую литейную способность, герметичность и более высокие механические свойства.

Подходит для литья силовых структурных частей, которые несут большие нагрузки, например, некоторые части на самолетах и ракетах, а также различные части на гражданских продуктах, которые требуют хорошей комплексной производительности. В основном используется литье в песчаные формы и литье металла.

ZL117

Сплав ZL117 представляет собой сложнолегированный Al-Cu-Mg гиперэвтектический износостойкий сплав. Поскольку он содержит 19-22% Si и добавлены микроэлементы Mn и редкоземельные элементы RE, сплав становится передовым износостойким материалом с множеством высокотвердых первичных частиц Si, распределенных по мягкой матрице, и обладает хорошей литейной способностью, а также отличной прочностью при комнатной и высокой температуре, и низким коэффициентом теплового расширения.

Подходит для литья поршней двигателей внутреннего сгорания, тормозных колодок и других износостойких активных стабильных по размерам конструктивных деталей с высокой прочностью. В основном используется металлическое литье, но также может применяться литье в песок.

Кроме того, Министерство авиационной промышленности разработало три типа алюминиево-кремниевых сплавов (ZL112Y, ZL113Y, ZL117Y). ZL112Y и ZL113Y - это литейные сплавы Al-Si-Cu, оба из которых обладают хорошей липучестью, герметичностью и высокими механическими свойствами, подходящими для отливки деталей, требующих высокой прочности и рабочей температуры, хорошей герметичности, а также других деталей, таких как поршни, требующих износостойкости, стабильности размеров и хорошей теплопроводности.

В основном используется литье под давлением, но также может использоваться литье в песчаные формы и литье металла. В отличие от сплава Zl108, в нем уменьшено содержание Si и увеличено содержание Cu, что усиливает упрочнение твердого раствора и закалку осадком, поэтому его комнатная температура и высокотемпературные характеристики лучше, чем у Zl108.

ZL201

ZL201 обладает хорошими механическими свойствами при комнатной и высокой температуре, общей пластичностью, сварочными и механическими характеристиками, но плохой текучестью и склонностью к горячему растрескиванию, а также плохой коррозионной стойкостью. Подходит для литья конструкционных деталей, которые работают при высоких температурах (200-300℃) или деталей, которые несут большие динамические или статические нагрузки при комнатной температуре, а также деталей, которые работают при низких температурах (-70℃). В основном используется литье в песчаные формы.

ZL201A

В этом сплаве значительно снижено содержание примесей Fe и Si, а механические свойства при комнатной температуре и высоких температурах выше, чем у ZL201. Он обладает хорошими характеристиками обработки и сварки, но плохо поддается литью. Он может быть использован для деталей, которые работают при температуре 300℃ или выдерживают большие динамические или статические нагрузки при комнатной температуре. В основном используется литье в песчаные формы.

ZL202

ZL202 обладает относительно хорошей литейной способностью и более высокой высокотемпературной прочностью, твердостью и износостойкостью, но плохой коррозионной стойкостью. Подходит для отливки деталей, работающих при температуре 250℃ с небольшой нагрузкой, например, головок цилиндров. В основном используется литье в песчаные формы и металлическое литье.

ZL203

Поскольку ZL203 имеет пониженное содержание Si, он обладает немного плохой текучестью, большей склонностью к горячему растрескиванию и относительно плохой коррозионной стойкостью, но имеет хорошую высокотемпературную прочность, сварочные и механические характеристики. Подходит для отливки деталей, работающих при температуре ниже 250℃ с небольшими нагрузками, а также деталей, выдерживающих большие нагрузки при комнатной температуре, таких как детали приборов, корпуса картера и т.д. В основном используется литье в песчаные формы и литье под низким давлением.

ZL204A

Это высокочистый, высокопрочный литейный сплав Al-Cu, который также обладает хорошей пластичностью, хорошими сварочными и механическими характеристиками, но плохо поддается литью. Подходит для отливки конструкционных деталей, выдерживающих большие нагрузки, таких как опорные сиденья, опорные рычаги и т.д. В основном используется литье в песчаные формы и литье под низким давлением.

ZL205A

В настоящее время это самый высокопрочный алюминиевый сплав, используемый в мире. Он обладает хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью, отличными показателями механической обработки и сварки, но относительно плохо поддается литью. Подходит для литья конструкционных деталей, выдерживающих большие нагрузки, и некоторых деталей, не требующих высокой герметичности. В основном используется литье в песчаные формы, литье под низким давлением, также может использоваться металлическое литье.

ZL207

ZL207 обладает очень высокой высокотемпературной прочностью. Его литейные свойства средние, сварочные и механические характеристики также средние, но его прочность при комнатной температуре невысока. Подходит для литья различных структурных деталей, работающих при температуре 400℃, таких как корпуса клапанов авиационных двигателей и некоторые жаропрочные компоненты в нефтеперерабатывающей промышленности. В основном используется литье в песчаные формы и литье под низким давлением.

ZL209

Предел прочности при растяжении, предел текучести и высокотемпературная прочность сплава ZL209 выше, чем у ZL201A, он лучше сваривается и обрабатывается, но его литейные характеристики и удлинение хуже. Подходит для литья различных деталей, требующих износостойкости при высоких температурах, например, деталей двигателей внутреннего сгорания и т.д. В основном используется литье в песчаные формы.

ZL301

Это один из самых коррозионностойких видов среди существующих алюминиевых сплавов, обладающий очень хорошей обрабатываемостью и относительно хорошей свариваемостью, высокой прочностью и хорошими характеристиками анодирования, но процесс литья сложен, эксплуатация хлопотна, а отливки склонны к таким дефектам, как пористость и горячее растрескивание.

Подходит для литья различных деталей со значительными нагрузками в коррозионных средах, таких как морская вода при рабочей температуре ниже 150℃, например, различных компонентов внутри котлов морских судов, корпусов насосов, рабочих колес, рам и т.д., в нефтяной промышленности, в основном с использованием литья в песок.

ZL303

Более высокая высокотемпературная прочность, чем у ZL301, хорошая коррозионная стойкость (немного хуже, чем у ZL301), превосходная обрабатываемость, хорошая свариваемость, лучшие литейные характеристики, чем у ZL301, не поддается термической обработке, что приводит к значительно более низким механическим свойствам, чем у ZL301.

Подходит для отливки деталей, таких как авиационные двигатели, ракеты, двигатели внутреннего сгорания, химические насосы, масляные насосы, корпуса нефтехимических газовых насосов, роторы, лопасти и т.д., которые несут средние нагрузки в коррозионных средах, таких как морская вода, химикаты и газ. В основном используется литье под давлением и литье в песчаные формы.

ZL305

В сплаве ZL305, благодаря добавлению Zn, снижено содержание Mg, и как литейные характеристики, так и структурная стабильность после естественного старения лучше, чем у сплавов ZL301 и ZL303, с меньшей склонностью к образованию пористости и горячему растрескиванию. Кроме того, из-за добавления микроэлементов Ti и Be этот сплав имеет хорошие комплексные характеристики, сильную коррозионную стойкость под напряжением, но плохие механические свойства при высоких температурах.

Подходит для отливки деталей, которые несут большие нагрузки в коррозионных средах, таких как морская вода, химикаты и газ при температуре ниже 100℃, например, авиадвигатели, двигатели внутреннего сгорания, химические насосы, нефтяные насосы, корпуса нефтехимических газовых насосов, роторы, лопасти и т.д. В основном используется литье в песчаные формы.

ZL401

ZL401 имеет очень хорошие литейные характеристики, малую склонность к усадочной пористости и горячему растрескиванию, высокие механические свойства, хорошие показатели сварки и механической обработки, но обладает более высоким удельным весом, низкой пластичностью и плохой коррозионной стойкостью.

Часто используется для литья под давлением и изготовления форм, шаблонов и конструктивных деталей таких изделий, как авиадвигатели, двигатели внутреннего сгорания, автомобили и т.д., которые работают при температуре не выше 200℃ и выдерживают средние нагрузки. В основном используется литье под давлением, а также песчаное и металлическое литье.