压铸件 铸铝件

中国常用的铸造铝合金牌号成分、特点、用途、特性

摘要:中国常用的铸造铝合金:合金牌号、合金类别、牌号举例、添加元素Si/Cu/Mg/其他、力学性能 (砂型)抗拉强度/N·mm-2/伸长率/硬底HBS、合金性能/特点/应用范围、铸造用铝合金的物理特性。...

 

中国常用的铸造铝合金牌号主要特点及用途

类别 牌号举例 添加元素(质量分数)/ % 力学性能 (砂型) ≥ 用            途
Si Cu Mg 其  他 抗拉强度/
N·mm-2
伸长
率/%
硬底
HBS
ZL101 6.0~8.0 0.2~0.4 160 2 50 热处理后力学性能较高,可作承受较在动载和静载的气钢体、缸盖、泵壳体、齿轮箱(工作温度<150℃)
ZL102 10.0~13.0 150 4 50 共晶成分,铸造性能最好,用作薄壁,形状复杂,强度要求不高的铸件和压铸件,如各种仪表的壳体、发动机活塞
ZL104 8.0~10.5 0.17~0.3 Mn 0.2~0.5 150 2 50 用途广泛,可作承受较大载荷而形状复杂的大型铸件,如气缸体、汽缸盖、曲轴箱、增压器壳体、航空发动机压缩机匣、承力框架等
ZL107 6.5~ 7.5 3.5~4.5 170 2 65 承受中等载荷和<250℃工作温度的零件,如汽化器零件、电气设备外壳、砂箱模具等。铸态机械性能较高,适于作压铸合金
  ZL111 8.0~10.0 1.3~1.8 0.4~0.6 Mn、Ti各0.1~0.35 210(金属型) 2 80 较高的力学性能、良好的铸造性能、切削加工性能和焊补性。用作高压下工作的大型零件,如汽缸体、压铸水泵叶轮、大型壳体(军工)
铝铜 合金 ZL201 4.5~5.3 Ti 0.15~0.37,Mn 0.6~1.0 300 8 70 力学性能很高,可作承受大的动载和静载荷及在<300℃条件下工作的零件,用途很广
铝镁 合金 ZL301 9.5~11.5 280 9 60 用于在大气和海水中承受大冲击载荷的零件,如雷达底座、发动机机闸、螺旋桨、起落架、船用舷窗
铝锌 合金 ZL401 6.0~ 8.0 0.1~0.3 Zn 9.0~13.0 200 2 80 在铸铝中比例最大。作<200℃条件下工作的零件,如模具、型板和某些设计的支架

 

ZL101

的特点是成分简单,容易熔炼和铸造,铸造性能好,气密性好、焊接和切削加工性能也比较好,但力学性能不高。适合铸造薄壁、大面积和形状复杂的、强度要求不高的各种零件,如泵的壳体、齿轮箱、仪表壳(框架)及家电产品上的零件等。主要采用砂型铸造和金属型铸造。

Zl101A

由于是在ZL101的基础上加了微量Ti,细化了晶粒,强化了合金的组织,其综合性能高于Zl101、ZL102,并有较好的抗蚀性能,可用作一般载荷的工程结构件和摩托车、汽车及家电、仪表产品上的各种结构件的优质铸件。其使用量目前仅次于ZL102。多采用砂型和金属型铸造。(ZL101A合金是以ZL101合金为基础严格控制杂质含量,改进铸造技术可以获得更高的力学性能。铸造性能,耐腐蚀性能和焊接性良好。用于铸造各种壳体零件,飞机的泵体、汽车变速箱、燃油箱的弯管等)

Zl102

这种合金的最大特点是流动性好,其它性能与ZL101差不多,但气密性比ZL101要好,可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件和强度要求不高的薄壁、大面积、形状复杂的金属或砂型铸件。不论是压铸件还是金属型、砂型铸件,都是民用产品上用得最多的一个铸造铝合金品种。
 

Zl104

因其工晶体量多,又加入了Mn,抵消了材料中混入的Fe有害作用,有较好的铸造性能和优良的气密性、耐蚀性,焊接和切削加工性能也比较好,但耐热性能较差,适合制作形状复杂、尺寸较大的有较大负荷的动力结构件,如增压器壳体、气缸盖,气缸套等零件,主要用压铸,也多采用砂型和金属型铸造。
 
Zl105、ZL105A
由于加入了Cu,降低了Si的含量,其铸造性能和焊接性能都比ZL104差,但室温和高温强度、切削加工性能都比ZL104要好,塑性稍低,抗蚀性能较差。适合用作形状复杂、尺寸较大、有重大负荷的动力结构件。如增压器壳体、气缸盖、气缸套等零件。Zl105A是降低了ZL105的杂质元素Fe的含量,提高了合金的强度,具有比ZL105更好的力学性能,多采用铸造优质铸件。
 

ZL106

由于提高了Si的含量,又加入了微量的Ti、Mn,使合金的铸造性能和高温性能优于ZL105气密性、耐蚀性也较好,可用作一般负荷的结构件及要求气密性较好和在较高温度下工作的零件,主要采用砂型和金属型铸造。
 

ZL107

ZL107有优良的铸造性能和气密性能,力学性能也较好,焊接和切削加工性能一般,抗蚀性能稍差,适合制作承受一般动负荷或静负荷的结构件及有气密性要求的零件。多用砂型铸造。
 

ZL108

ZL108由于含Si量较高,又加入了Mg、Cu、Mn,使合金的铸造性能优良,并且热膨胀系数小,耐磨性好,强度高,并具有较好的耐热性能。但抗蚀性稍低。适合制作内燃发动机的活塞及其它要求耐磨的零件以及要求尺寸、体积稳定的零件。主要采用压铸和金属型铸造,也可采用砂型铸造。
 

ZL109

这是复杂合金化的Al-Si-Cu-Mg-Ni合金,由于含Si量提高,并加入了Ni,使合金具有优良的铸造性能和气密性能以及较高的高温强度,耐磨性和耐蚀性也得到提高,线膨胀系数和密度也有较大的降低,适合制作内燃发动机活塞及要求耐磨且尺寸、体积稳定的零件。主要用金属型铸造和砂型铸造。
 

ZL111

ZL111是复杂合金化的合金能,由于还加入了Mn、Ti,使该合金有优良的铸造性能,较好的耐蚀性、气密性,高的强度。其焊接和切削加工性能一般。适合铸制形状复杂、承受重大负荷的动力结构件(如飞机发动机的结构件、水泵、油泵、叶轮等),要求气密性较好和在较高温度下工作的零件。主要采用金属型和砂型铸造,也可采用压铸。

ZL114A

ZL112是复杂合金化的合金能,由于还加入了Mn、Ti,使该合金有优良的铸造性能,较好的耐蚀性、气密性,高的强度。其焊接和切削加工性能一般。适合铸制形状复杂、承受重大负荷的动力结构件(如飞机发动机的结构件、水泵、油泵、叶轮等),要求气密性较好和在较高温度下工作的零件。主要采用金属型和砂型铸造,也可采用压铸。

ZL115

有较好的铸造性能和较高的力学性能,主要用作大负荷的工程结构件及其它零件,如阀门壳体、叶轮等。主要采用砂型和金属型铸造。

ZL116

因去掉了ZL115合金中的Zn、Sb,加入了Ti、Be两种微量元素,使合金的晶粒得到细化,杂质Fe的有害作用得到消减,从而使合金具有较好的铸造性能、气密性能及较高的力学性能。适合铸制承受大载荷的动力结构件,如飞机、导弹上的一些零件和民用品上要求综合性能较好的各种零件。主要用砂型和金属型铸造

ZL117

合金是一种复杂合金化的Al-Cu-Mg过共晶型耐磨合金。因其含Si量达19-22%,并加了微量元算Mn和稀土元素RE,使合金成为软基体上分布着许多硬度很高的初晶Si质点的高级耐磨材料,并有很好的铸造性能以及很好的室温和高温强度,低的热膨胀系数。适合铸制内燃发动机活塞、刹车片及其它要求耐磨的活尺寸体积稳定的又有高强度的结构件。主要用金属型铸造,也可用砂型铸造。
此外,航空工业部还研制了三种铝硅系合金(ZL112Y、ZL113Y、ZL117Y)。ZL112Y和ZL113Y都是Al-Si-Cu压铸合金,两者都有很好的铸造性能、气密性能及高的力学性能,适合铸制要求强度和工作温度较高、气密性好的零件,也可用作活塞等要求耐磨、尺寸体积稳定、传热性能好的其它零件。主要用压铸也可用砂型和金属型铸造。与Zl108合金不同的是降低了Si含量,提高了起固溶强化和析出硬化作用的Cu的含量,因而其室温和高温性能都比Zl108要好。

ZL201

有较好的室温和高温机械性能,塑性一般,焊接和切削加工性能一般,但流动性较差,有热裂倾向,抗蚀性较差,适合铸造较高温度(200-300℃)下工作的结构件或常温下承受较大动载荷或静载荷的零件,以及在低温(-70℃)工作的零件。多用砂型铸造。

ZL201A

这种合金大大降低了杂质Fe、Si的含量,比ZL201有更高的室温和高温机械性能。其切削加工和焊接性能好,但铸造性能较差。可用于在300℃工作的零件或在常温下承受较大动或静载荷的零件。多用砂型铸造。
 

ZL202

ZL202有比较好的铸造性能和较高的高温强度、硬度及耐磨性能,但抗蚀性较差。适合铸制工作温度在250℃载荷不大的零件,如气缸头等。主要用砂型铸造和金属型铸造。
 

ZL203

由于ZL203降低了Si的含量,流动性稍差,热裂倾向较大,抗蚀性也比较差,但有较好的高温强度和焊接及切削加工性能。适合铸制工作温度在250℃以下承受载荷不大的零件以及常温下有较大载荷的零件,如仪表零件,曲轴箱体等。多用砂型铸造和低压铸造。
 

ZL204A

这是高纯度、高强度铸造Al-Cu合金,也有较好的塑性和较好的焊接和切削加工性能,但铸造性能较差。适合铸制有较大载荷的结构件,如支承座、支臂等零件。多采用砂型铸造和低压铸造。

ZL205A

这是目前世界上使用强度最高的铝合金。有较好的塑性和抗蚀性,切削加工和焊接性能优良,但铸造性能比较差。适合铸制承受大载荷的结构件及一些气密性要求不高的零件。主要采用砂型铸造、低压铸造,也可用金属型铸造。

ZL207

ZL207有很高的高温强度。铸造性能一般,焊接和切削加工性能也一般,但室温强度不高。适合铸制温度在400℃下工作的各种结构件。如飞机发动机上的活门壳体、炼油行业中的一些耐热构件等。多采用砂型铸造和低压铸造。
 

ZL209

ZL209合金的抗拉强度、屈服点、高温强度均比ZL201A高,焊接和切削加工性能也较好,但铸造性能和延伸率均较差。适合铸制在较高温度下工作要求耐磨的各种构件,如内燃发动机上零件等。多采用砂型铸造。
 
ZL301
这是现有铝合金中抗腐蚀能力最强的一个品种,切削加工性能很好,焊接性能也比较好,强度高,阳极氧化性能好,但铸造工艺复杂,操作麻烦,且铸件易产生疏松、热裂等缺陷。适合铸造工作温度在150℃下的海水等腐蚀介质中有较大载荷的各种零件,如海洋舰船砂锅内的各种构件、石油行业的泵壳体、叶轮、框架等零件、多采用砂型铸造。
 

ZL303

高温强度比ZL301好,抗蚀能力好(比ZL301稍差),切削加工性能优越,焊接性能好,铸造性能比ZL301要好,不能热处理,使机械性能比ZL301低得多。适合铸造在海水、化工、燃气等腐蚀介质下承受中等载荷的航空发动机、导弹、内燃机、化工泵、油泵、石化气泵壳、转子、叶片等零件。主要用压力铸造和砂型铸造。
 

ZL305

ZL305因加入了Zn,降低了Mg的含量,铸造性能和自然时效后的组织稳定性均比ZL301和ZL303合金好,形成疏松、热裂的倾向小。又因为添加了Ti、Be两微量元素,适该合金的综合性能好,抗应力腐蚀能力强,但高温下的力学性能差。适合铸制承受较大载荷的在100℃以下的海水、化工、燃气等腐蚀介质中工作的航空机、内燃机、化工泵、油泵、石化气泵泵壳、转子、叶片等零件。主要采用砂型铸造。
 

ZL401

ZL401铸造性能很好,缩孔和热裂倾向小,有较高的机械性能,焊接和切削加工性能好,但比重大、塑性低,耐蚀性较差。多用作压铸和模具、模板及工作温度不超过200℃、承受中等载荷的航空机、内燃机、车辆等产品上的结构件。主要用压力铸造,也用砂型和金属型铸造。
铸造用铝合金的物理特性 
 
 

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