Umfassender Leitfaden zur hochfesten Aluminiumgusslegierung ZL106 (Al-Si8Cu1Mg): Zusammensetzungssystem, Optimierung der W?rmebehandlung und Vergleich der Auswahl
發布時間:2026-03-02 分類:Nachrichten 瀏覽量:83
Als nationale chinesische Norm (GB/T 1173) in derAluminium-Silizium-Kupfer-Magnesium-Legierung für hochfesten Aluminiumgusstypische Vertreter derZL106 (ZAlSi8Cu1Mg) mit Hilfe vonGute Gie?eigenschaften, hervorragende Verst?rkungswirkung durch W?rmebehandlung und ausgewogene mechanische Gesamteigenschaftenbekannt ist. Die Legierung wird hergestellt vonSilizium (Si), Kupfer (Cu), Magnesium (Mg) Multiverbund-Verst?rkungDie T6-W?rmebehandlung sorgt bei gleichbleibend guter Flie?f?higkeit des Gusses für eine erhebliche Steigerung von Festigkeit und H?rte und ist damit die beste Wahl für die Herstellung vonHochwertige Gussteile für mittlere Belastungen, komplexe Strukturen und Arbeiten bei h?heren TemperaturenEs ist das ideale Material für eine breite Palette von Anwendungen in den Bereichen allgemeiner Maschinenbau, Automobile und Energieanlagen.

Die nationale Güteklasse für ZL106 ist ZAlSi8Cu1Mg.
- Nationale StandardnoteGem?? GB/T 1173 ist seine Qualit?tZAlSi8Cu1Mg. Der Name spiegelt direkt sein Kernlegierungssystem wider: Silizium (Si), Kupfer (Cu) und Magnesium (Mg).
- Branche/Unternehmenscode::ZL106?Es ist eine weit verbreitete Bezeichnung für dieses Material in Zeichnungen, Handbüchern und Unternehmensnormen der Gie?ereiindustrie.
- Wesentliche Merkmale::Mittlerer Siliziumgehalt (7,5-8,51 TP3T)?Gute Gie?barkeit ist garantiert;Kombination von Kupfer (0,8-1,2%) und Magnesium (0,3-0,5%)Das Ergebnis ist, dass es eineKlar definierte M?glichkeiten zur Verbesserung der W?rmebehandlungEs kann in gegossenem, T5- oder T6-Zustand mit einer breiten Palette von einstellbaren Leistungen verwendet werden.
Tabelle der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ZL106
| Element einer Menge | Inhaltsbereich (wt%) | funktionale Rolle |
|---|---|---|
| Silizium (Si) | 7.5-8.5 | Wichtigste Legierungselemente. Bietet eine gute Flie?f?higkeit des Gusses, Best?ndigkeit gegen Hei?rissbildung und partielle Mischkristallverfestigung. |
| Kupfer (Cu) | 0.8-1.2 | Hauptst?rkungselemente.. Die Bildung von Al?Cu-verst?rkten Phasen verbessert die Festigkeit und H?rte bei Raum- und Hochtemperatur erheblich. |
| Magnesium (Mg) | 0.3-0.5 | Wichtige Erweiterungselemente. Bildung einer Mg?Si-Phase mit Si, die in Synergie mit Al?Cu für eine Verst?rkung des Verbunds sorgt. |
| Eisen (Fe) | ≤ 0.5 | Verunreinigungselement. Eine strenge Kontrolle ist erforderlich, um die Bildung von spr?den Phasen und die Verringerung der mechanischen Eigenschaften zu vermeiden. |
| Mangan (Mn) | 0.2-0.5 | Neutralisiert die sch?dlichen Auswirkungen von Eisen und bildet unsch?dliche oder günstige Verbindungen. |
| Zink (Zn) | ≤ 0.2 | Verunreinigende Elemente. |
| Titan (Ti) | 0,1-0,2 (kann hinzugefügt werden) | Getreideraffinerie. |
| Aluminium (Al) | Toleranz (d. h. zul?ssiger Fehler) | Material des Substrats. |
ZL106 Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Metalltyp Guss, typische Werte)
| Leistungsindikatoren | Besetzung (F) | T5-Alterungszustand | T6 Mischkristall + Alterungszustand | Positionierung und Interpretation der Leistung |
|---|---|---|---|---|
| Dichte | 2,71-2,73 g/cm3 | -- | -- | -- |
| Zugfestigkeit (Rm) | 180-210 MPa | 220-260 MPa | 260-310 MPa | Ausgezeichnete Festigkeit im Zustand T6Das Niveau des mittel- bis hochfesten Aluminiumgusses wurde erreicht. |
| Streckgrenze (Rp0,2) | 100-120 MPa | 150-180 MPa | 200-240 MPa | Die Streckgrenze ist nach der W?rmebehandlung deutlich erh?ht, und die Tragf?higkeit wird verbessert. |
| Dehnung (A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 1.5-3.0% | Gute Plastizit?t im gegossenen ZustandNach T6 erh?ht sich die Festigkeit, aber die Plastizit?t nimmt ab. |
| Brinell-H?rte (HB) | 60-70 | 80-90 | 90-110 | Die H?rte ist nach T6 deutlich erh?ht, mit guter Abriebfestigkeit. |
| Hochtemperaturfestigkeit (200°C) | üblich | günstig | talentiert | Durch den Zusatz von Kupfer wird die Leistung bei hohen Temperaturen verbessert. |
| Mobilit?t beim Gie?en | günstig | -- | -- | Der mittlere Siliziumgehalt sorgt dafür, dass das Formfüllverm?gen h?her ist als bei Legierungen mit hohem Kupfer- und niedrigem Siliziumgehalt. |
| Korrosionsbest?ndigkeit | m??ig | m??ig | m??ig | Der Kupfergehalt macht sie weniger korrosionsbest?ndig als kupferfreie Legierungen und erfordert einen Oberfl?chenschutz. |
Wege zur Leistungsverbesserung und Prozessanpassung
Das beste Merkmal des ZL106 ist seineDesignbarkeit der Leistung und Prozessflexibilit?t::
- Mehrfache Verbundverst?rkungSilizium sorgt für die Gie?barkeit, Kupfer für die Hochtemperaturfestigkeit und Magnesium für die Ausscheidungsfestigkeit. Die synergistische Wirkung der drei Elemente führt zu mechanischen Eigenschaften, die denen von Legierungen mit einem einzigen Verfestigungssystem (z. B. reine Al-Si- oder Al-Cu-Legierungen) überlegen sind.
- Flexibles W?rmebehandlungssystem::
- T5 (künstliche Alterung)Für Anwendungen, bei denen eine hohe Dimensionsstabilit?t erforderlich ist und das Risiko der Verformung minimiert werden muss, ist es m?glich, die Festigkeit um 10-20% gegenüber dem Gusszustand zu erh?hen.
- T6 (L?sung + vollst?ndige künstliche Alterung)Das Ergebnis ist eine Spitzenfestigkeit, die sich für tragende Bauteile eignet, wobei jedoch die Gefahr von Verformungen durch die L?sungsh?rtung berücksichtigt werden sollte.
- Breite Anpassungsf?higkeit der Gie?verfahren: Anwendbar aufSandguss, Metallguss, FeingussEs ist ein ?u?erst vielseitiges Material für eine Vielzahl von Verfahren wie
Entsprechende internationale Noten
ZL106 hat eine Reihe ?hnlicher internationaler ?quivalente, aber es ist wichtig, sich der geringfügigen Unterschiede in der Zusammensetzung bewusst zu sein:
- Chinesischer nationaler Standard::ZAlSi8Cu1Mg?(GB/T 1173)
- Amerikanische Norm:: In Verbindung mit dem?A319.0?(Al-Si6Cu4) und?A332.0?vom System her nahe beieinander, aber A319 hat einen h?heren Kupfergehalt, und ZL106 hat in der Regel eine bessere Z?higkeit; mit dem?356.0?Im Vergleich zu ZL106 (Al-Si7Mg) enth?lt ZL106 Kupfer, das eine bessere Hochtemperaturleistung, aber weniger Korrosionsbest?ndigkeit aufweist.
- EU-Norm::DE AC-45400?(Al-Si8Cu3) hat einen ?hnlichen Siliziumgehalt, aber einen deutlich h?heren Kupfergehalt als ZL106;EN AC-42000?(Al-Si7Mg) Kein Kupfer, anderes Leistungssystem.
- Japanischer Standard:: In Verbindung mit dem?AC4B?Es gibt überschneidungen in einigen Komponentenbereichen.
Vergleichende Analyse von ZL106 mit ZL101A und ZL104
In der Norm GB/T 1173 sind ZL101A, ZL104 und ZL106 drei der am h?ufigsten verwendetenW?rmebehandelbarAluminium-Gusslegierungen. Ein korrektes Verst?ndnis der Unterschiede zwischen den drei Legierungen ist der Schlüssel zu einer korrekten Auswahl.
| Vergleichsma?stab | ZL101A (ZAlSi7MgA) | ZL104 (ZAlSi9Mg) | ZL106 (ZAlSi8Cu1Mg) |
|---|---|---|---|
| System Legierung | Al-Si-Mg-System | Al-Si-Mg-System | Al-Si-Cu-Mg-System |
| Gehalt an Silizium (Si) | 6.5-7.5% | 8.5-10.5% | 7.5-8.5% |
| Gehalt an Kupfer (Cu) | ≤0.1%(kein Kupfer) | ≤0.1%(kein Kupfer) | 0.8-1.2%(kupferhaltig) |
| Gehalt an Magnesium (Mg) | 0.25-0.45% | 0.17-0.35% | 0.3-0.5% |
| Grenzwert für die Verunreinigung Eisen (Fe) | ≤0,20% (sehr schwer) | ≤0,60% (lose) | ≤0,50% (mittel) |
| Zugfestigkeit (T6) | 290-320 MPa | 240-270 MPa | 260-310 MPa |
| Streckgrenze (T6) | 200-230 MPa | 180-210 MPa | 200-240 MPa |
| Dehnung (T6) | 3.0-5.0%(optimal) | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| H?rte (T6) | 80-90 HB | 70-85 HB | 90-110 HB(maximal) |
| Hohe Temperaturbest?ndigkeit | üblich | günstig | talentiert(mit Kupfervorteil) |
| Korrosionsbest?ndigkeit | talentiert(kein Kupfer) | günstig | Medium (mit Kupfer) |
| Mobilit?t beim Gie?en | günstig | talentiert(hoher Kiesels?uregehalt) | günstig |
| Typische Kosten | Hoch (strenge Reinheitsanforderungen) | 低 | m??ig |
| Zentrale St?rken | Hohe Z?higkeit + hohe Korrosionsbest?ndigkeit | Gie?barkeit + Wirtschaftlichkeit | Hochtemperaturfestigkeit + H?rte |
| Ideale Anwendungen | Luft- und Raumfahrt, High-End-Ausrüstung | Geh?use für allgemeine Zwecke, gro?volumige Teile | Leistungsteile, Teile mit mittlerer W?rmebelastung |
Kurzanleitung zur Auswahl:
- ZL101A ausw?hlen Wenn das Teil Folgendes erfordertH?chste Z?higkeit, ausgezeichnete Korrosionsbest?ndigkeitund wenn das Budget dafür ausreicht (z. B. Halterungen für die Luft- und Raumfahrt, Schiffskomponenten).
- ZL104 ausw?hlen: Bei der Verfolgung vonGie?barkeit und KostenbilanzBei m??igen Festigkeitsanforderungen (z. B. Geh?use für allgemeine Zwecke, gro?volumige Teile).
- ZL106 ausw?hlenWenn die Arbeitstemperatur des Werkstücks hoch ist (>150°C) oder für dieH?rte, Verschlei?festigkeitBei h?heren Anforderungen (z. B. Motorzubeh?r, Pumpengeh?use).
Anwendung von ZL106 in der Gie?ereiindustrie
auf der Grundlage seinerGute Gie?barkeit, hohe Festigkeit und ausgewogene KostenEigenschaften wird ZL106 haupts?chlich in folgenden Bereichen eingesetzt:
- Kraftwerks- und Motorkomponenten (Mainstream-Anwendungen)
- Zubeh?r für den MotorAnsaugrohr, Abdeckung des Steuergeh?uses, Motorlager, Wasserpumpengeh?use.
- AntriebsstrangKleine Motorbl?cke, Zylinderk?pfe (nicht hoch w?rmebelastete Bereiche), Getriebegeh?usen.
- Komponenten des VerdichtersKurbelgeh?use, Zylinderkopf.
- Allgemeine mechanische Ausrüstung
- Pumpen- und Ventilgeh?useMittelgro?e Wasserpumpen, ?lpumpen, hydraulische Ventilgeh?use (hohe Anforderungen an die Betriebstemperatur oder Druckbest?ndigkeit).
- übertragungsteilUntersetzungsgeh?use, Kupplungsgeh?use, Riemenscheibe.
- Motor-Geh?use: Hochleistungsmotorgeh?use, Generatorendkappen.
- Automobilteile und -komponenten
- Fahrwerk & Aufh?ngungQuerlenkerhalter, Achsschenkelgeh?use (nach T6-Behandlung).
- BremssystemBremsluftkammergeh?use, Halterung.
- Industrielle Ausrüstung
- Teile für Textilmaschinen, Zylinderstützen für Druckmaschinen, Geh?use für Nahrungsmittelmaschinen.
ZL106 Aluminiumlegierung H?ufig gestellte Fragen
Q1: Was ist der Hauptunterschied zwischen ZL106 und ZL104? Wie zu w?hlen?
- Dies ist der h?ufigste Auswahlvergleich::
- ZL106::Kupfer enthaltend (Cu 0,8-1,2%)mit Al?Cu als eine der wichtigsten Verfestigungsphasen.Bessere Hochtemperaturleistung und h?here H?rteLibysch-Arabische DschamahirijaEtwas geringere Korrosionsbest?ndigkeitDie Dehnung ist etwas geringer.
- ZL104 ::Kupferfrei (Cu ≤0,1%)mit Mg?Si als Hauptverfestigungsphase.Bessere Korrosionsbest?ndigkeit, etwas bessere Z?higkeitDie Hochtemperaturfestigkeit ist nicht so gut wie die von ZL106.
- AuswahlH?here Betriebstemperaturen (>150°C) oder fürH?rte und Verschlei?festigkeitErfordert hohe SelektionZL106Ja.Korrosionsbest?ndigkeit und Z?higkeitHohe Anforderungen, moderate BetriebstemperaturenZL104.
F2: Wie lauten die allgemeinen W?rmebehandlungsparameter für ZL106?
- Typische T6-Verfahrensparameter (nur als Anhaltspunkt, müssen je nach den spezifischen Gussstücken angepasst werden):
- Mischkristallbehandlung510-520°C × 6-10 Stunden.Aush?rtung in warmem Wasser (60-80°C).
- künstliches Zeitlimit: 160-180°C × 6-10 Stunden, luftgekühlt.
- Hinweis: Die Mischkristalltemperatur sollte nicht zu hoch sein, um ein überbrennen der Kupferphase zu verhindern. Die Abkühlgeschwindigkeit hat einen gro?en Einfluss auf die Leistung.
F3: Wie ist die Gie?leistung von ZL106 im Vergleich zu ZL102 oder ZL104?
- Gute Gie?barkeit, aber nicht erstklassig::
- Besser als ZL102?VerstopftZL102 (Silizium 12%) hat einen viel besseren Durchfluss als ZL106.
- Besser als ZL104?knapp, aber nicht ganzZL104 (Si9%) hat einen etwas besseren Durchfluss als ZL106.
- ausfindig machen.Für ZL106Mittlerer Siliziumgehalt im Austausch für h?here Festigkeit nach der W?rmebehandlungDie Gie?barkeit ist ausreichend, um die meisten komplexen Strukturteile zu bew?ltigen, aber bei der Konstruktion von ultradünnwandigen Teilen ist Vorsicht geboten.
Q4: Wie hoch ist die Schwei?reparaturleistung von ZL106?
- üblich. Aufgrund des Kupfergehalts ist die Neigung zur thermischen Rissbildung beim Schwei?en etwas h?her als bei ZL104 ohne Kupfer. Argon-Lichtbogenschwei?en Schwei?zusatz muss seinvorheizen(150-200°C) mit geeignetem Schwei?zusatzwerkstoff, nach dem Schwei?en fürStressabbauIm Folgenden sind einige Beispiele für die zu verwendenden Schwei?verfahren aufgeführt. Bei wichtigen tragenden Teilen sollten gro?fl?chige Schwei?n?hte so weit wie m?glich vermieden werden.
Q5:Was sind die Anwendungsm?glichkeiten von ZL106 in der Automobilindustrie?
- guter Ausblick. Mit der Leichtbauweise von Automobilen und der Miniaturisierung des Antriebsstrangs und der hohen Leistungsdichte werden die Aluminiumgusslegierungen für dieHochtemperaturfestigkeit und allgemeine mechanische EigenschaftenZL106, eine mittelstark kupferhaltige Legierung mit erheblicher Verst?rkungswirkung, wird in derPeripherieteile des Motors, Geh?use des Hybridsystems, Geh?use der elektrischen Antriebseinheitund andere Bereiche haben einen breiten Anwendungsbereich. Es ist inEines der bevorzugten Materialien für Leistungssteigerungen zu überschaubaren Kosten.





















