Guía completa de la aleación de aluminio de fundición de alta resistencia ZL106 (Al-Si8Cu1Mg): Sistema de composición, optimización del tratamiento térmico y comparación de la selección
發(fā)布時(shí)間:2026-03-02 分類:Blog 瀏覽量:111
Como norma nacional china (GB/T 1173) en elAleación de aluminio de fundición de alta resistencia aluminio-silicio-cobre-magnesiorepresentantes típicos de laZL106 (ZAlSi8Cu1Mg) medianteBuenas propiedades de fundición, excelente efecto de refuerzo del tratamiento térmico y propiedades mecánicas generales equilibradas.es conocida. La aleación se fabricaRefuerzo multicompuesto de silicio (Si), cobre (Cu) y magnesio (Mg)Al tiempo que mantiene una buena fluidez de colada, el tratamiento térmico T6 proporciona un aumento significativo de la resistencia y la dureza, lo que lo convierte en la mejor opción para la fabricación dePiezas moldeadas de alta calidad para cargas medias, estructuras complejas y trabajo a altas temperaturasEs el material ideal para una amplia gama de aplicaciones en los campos de la maquinaria general, los automóviles y los equipos de potencia.

El grado nacional de ZL106 es ZAlSi8Cu1Mg.
- Grado Estándar NacionalSegún GB/T 1173, su grado esZAlSi8Cu1Mg. El nombre refleja directamente su sistema de aleación central: silicio (Si), cobre (Cu) y magnesio (Mg).
- Industria/Código de empresa:ZL106?Es una denominación muy utilizada para este material en los planos, manuales y normas empresariales de la industria de la fundición.
- Características principales:Contenido medio de silicio (7,5-8,51 TP3T)?Se garantiza una buena colabilidad;Combinación de cobre (0,8-1,2%) y magnesio (0,3-0,5%)El resultado es que tiene unCapacidades de mejora del tratamiento térmico claramente definidasSe puede utilizar en estado fundido, T5 o T6 con una amplia gama de prestaciones ajustables.
Tabla de composición de la aleación de aluminio ZL106
| elemento de un conjunto | Gama de contenidos (wt%) | papel funcional |
|---|---|---|
| Silicio (Si) | 7.5-8.5 | Principales elementos de aleación. Proporciona buena fluidez de colada, resistencia al agrietamiento en caliente y refuerzo parcial de la solución sólida. |
| Cobre (Cu) | 0.8-1.2 | Principales elementos de refuerzo. La formación de fases reforzadas con Al?Cu mejora significativamente la resistencia y la dureza a temperatura ambiente y alta temperatura. |
| Magnesio (Mg) | 0.3-0.5 | Elementos clave de mejora. Formación de la fase Mg?Si con Si, que sinergiza con Al?Cu para proporcionar un refuerzo compuesto. |
| Hierro (Fe) | ≤ 0.5 | elemento de impureza. Se requiere un control estricto para evitar la formación de fases frágiles y la reducción de las propiedades mecánicas. |
| Manganeso (Mn) | 0.2-0.5 | Neutraliza los efectos nocivos del hierro para formar compuestos inocuos o favorables. |
| Zinc (Zn) | ≤ 0.2 | Elementos de impureza. |
| Titanio (Ti) | 0,1-0,2 (puede a?adirse) | Refinador de grano. |
| Aluminio (Al) | tolerancia (es decir, error permitido) | Material del sustrato. |
ZL106 Tabla de parámetros de propiedades físicas y mecánicas (tipo de metal fundido, valores típicos)
| Indicadores de resultados | Reparto (F) | T5 estado de envejecimiento | T6 solución sólida + estado de envejecimiento | Posicionamiento e interpretación del rendimiento |
|---|---|---|---|---|
| densidad | 2,71-2,73 g/cm3 | -- | -- | -- |
| Resistencia a la tracción (Rm) | 180-210 MPa | 220-260 MPa | 260-310 MPa | Excelente resistencia en estado T6Se ha alcanzado el nivel de fundición de aluminio de resistencia media-alta. |
| Límite elástico (Rp0,2) | 100-120 MPa | 150-180 MPa | 200-240 MPa | El límite elástico aumenta significativamente tras el tratamiento térmico y se incrementa la capacidad de carga. |
| Alargamiento (A) | 3.0-5.0% | 2.0-4.0% | 1.5-3.0% | Buena plasticidad en estado fundidoDespués de T6, la resistencia aumenta pero la plasticidad disminuye. |
| Dureza Brinell (HB) | 60-70 | 80-90 | 90-110 | La dureza aumenta considerablemente después de T6, con una buena resistencia a la abrasión. |
| Resistencia a altas temperaturas (200°C) | habitual | favorable | talento | La adición de cobre mantiene mejor las propiedades a altas temperaturas. |
| Movilidad de fundición | favorable | -- | -- | El contenido medio de silicio garantiza que la capacidad de llenado del molde sea superior a la de las aleaciones con alto contenido de cobre y bajo contenido de silicio. |
| resistencia a la corrosión | moderado | moderado | moderado | El contenido de cobre las hace menos resistentes a la corrosión que las aleaciones sin cobre y requieren una protección superficial. |
Vías de mejora del rendimiento y adaptación de procesos
La mejor característica de la ZL106 es suCapacidad de rendimiento y flexibilidad del proceso:
- Refuerzo compuesto múltipleEl silicio aporta colabilidad, el cobre resistencia a altas temperaturas y el magnesio contribuye al efecto de refuerzo por precipitación. El efecto sinérgico de los tres elementos da como resultado unas propiedades mecánicas superiores a las de las aleaciones con un único sistema de refuerzo (por ejemplo, las aleaciones puras Al-Si o Al-Cu).
- Régimen flexible de tratamiento térmico:
- T5 (envejecimiento artificial)Para aplicaciones en las que se requiere una gran estabilidad dimensional y es necesario minimizar el riesgo de deformación, es posible aumentar la resistencia en 10-20% a partir del estado tal como se funde.
- T6 (solución + envejecimiento artificial completo)Se obtiene la máxima resistencia y es adecuado para componentes estructurales de carga, pero debe tenerse en cuenta el riesgo de distorsión que puede causar el endurecimiento por disolución.
- Amplia adaptabilidad de los procesos de fundiciónAplicable aFundición en arena, fundición de metales, fundición a la cera perdidaEs un material muy versátil para una gran variedad de procesos como
Grados internacionales correspondientes
ZL106 tiene varios equivalentes internacionales cercanos, pero es importante ser consciente de las peque?as diferencias de composición:
- Norma nacional china:ZAlSi8Cu1Mg?(GB/T 1173)
- American StandardEn colaboración con?A319.0?(Al-Si6Cu4) y?A332.0?cercanos en sistema, pero el A319 tiene un mayor contenido de cobre, y el ZL106 suele ser mejor en tenacidad; con el?356.0?Comparado con el ZL106 (Al-Si7Mg), el ZL106 contiene cobre, que tiene mejor rendimiento a altas temperaturas pero menor resistencia a la corrosión.
- Norma de la UE:ES AC-45400?(Al-Si8Cu3) es cercano en contenido de silicio pero significativamente más alto en cobre que ZL106;ES AC-42000?(Al-Si7Mg) Sin cobre, sistema de rendimiento diferente.
- Estándar japonésEn colaboración con?AC4B?Hay solapamiento en algunas gamas de componentes.
Análisis comparativo de ZL106 con ZL101A y ZL104
En el sistema estándar GB/T 1173, ZL101A, ZL104 y ZL106 son tres de los más utilizados.Tratable térmicamenteFundición de aleaciones de aluminio. Comprender correctamente las diferencias entre las tres es la clave para lograr una selección precisa.
| dimensión de comparación | ZL101A (ZAlSi7MgA) | ZL104 (ZAlSi9Mg) | ZL106 (ZAlSi8Cu1Mg) |
|---|---|---|---|
| Sistema de aleación | Sistema Al-Si-Mg | Sistema Al-Si-Mg | Sistema Al-Si-Cu-Mg |
| Contenido de silicio (Si) | 6.5-7.5% | 8.5-10.5% | 7.5-8.5% |
| Contenido en cobre (Cu) | ≤0.1%(sin cobre) | ≤0.1%(sin cobre) | 0.8-1.2%(contiene cobre) |
| Contenido en magnesio (Mg) | 0.25-0.45% | 0.17-0.35% | 0.3-0.5% |
| Valor límite de la impureza hierro (Fe) | ≤0.20% (muy grave) | ≤0.60% (suelto) | ≤0.50% (medio) |
| Resistencia a la tracción (T6) | 290-320 MPa | 240-270 MPa | 260-310 MPa |
| Límite elástico (T6) | 200-230 MPa | 180-210 MPa | 200-240 MPa |
| Alargamiento (T6) | 3.0-5.0%(óptimo) | 1.5-3.0% | 1.5-3.0% |
| Dureza (T6) | 80-90 HB | 70-85 HB | 90-110 HB(máximo) |
| Resistencia a altas temperaturas | habitual | favorable | talento(con la ventaja del cobre) |
| resistencia a la corrosión | talento(sin cobre) | favorable | Medio (con cobre) |
| Movilidad de fundición | favorable | talento(alto contenido en sílice) | favorable |
| Costes habituales | Alta (estrictos requisitos de pureza) | bajar (la cabeza) | moderado |
| Puntos fuertes | Alta tenacidad + alta resistencia a la corrosión | Colabilidad + Economía | Resistencia a altas temperaturas + dureza |
| Aplicaciones ideales | Aeroespacial, equipos de gama alta | Carcasas de uso general, piezas de gran volumen | Piezas de potencia, piezas de carga térmica media |
Guía rápida de selección:
- Seleccione ZL101A : Cuando la pieza requiereMáxima tenacidad, excelente resistencia a la corrosióny cuando el presupuesto es suficiente (por ejemplo, montajes aeroespaciales, componentes de barcos).
- Seleccione ZL104: Al perseguirProcesabilidad de la fundición y equilibrio de costesCuando los requisitos de resistencia son moderados (por ejemplo, carcasas de uso general, piezas de gran volumen).
- Seleccione ZL106: Cuando la temperatura de trabajo de la pieza es alta (>150°C) o para laDureza, resistencia al desgasteCuando hay requisitos más exigentes (por ejemplo, accesorios del motor, cuerpos de bomba).
Aplicación de ZL106 en la industria de la fundición
basado en suBuena colabilidad, alta resistencia y equilibrio de costescaracterísticas, ZL106 se utiliza principalmente en los siguientes campos:
- Componentes de motores y plantas motrices (aplicaciones generales)
- Accesorios del motorTubo de admisión, tapa del cárter del engranaje de distribución, soportes del motor, cárter de la bomba de agua.
- cadena cinemáticaBloques de motor peque?os, culatas (zonas de no alta carga térmica), carcasas de cajas de cambios.
- Componentes del compresorCárter, culata.
- Equipamiento mecánico general
- Carcasas de bombas y válvulasBombas de agua de tama?o medio, bombas de aceite, cuerpos de válvulas hidráulicas (requisitos de resistencia a altas temperaturas o presiones de funcionamiento).
- pieza de transmisión: Carcasa del reductor, carcasa del embrague, polea.
- Carcasa del motor: Carcasas de motores de alta potencia, tapas de generadores.
- Piezas y componentes de automoción
- Chasis y suspensiónSoporte del brazo de control, carcasa del mu?ón de dirección (después del tratamiento T6).
- sistema de frenado: Carcasa de la cámara de aire del freno, soporte.
- Equipamiento industrial
- Piezas de maquinaria textil, soportes de cilindros de imprenta, carcasas de maquinaria alimentaria.
Preguntas frecuentes sobre la aleación de aluminio ZL106
P1: ?Cuál es la principal diferencia entre ZL106 y ZL104? ?Cómo elegir?
- Esta es la comparación de selección más habitual:
- ZL106:Con cobre (Cu 0,8-1,2%)con Al?Cu como una de las principales fases de refuerzo.Mejor rendimiento a altas temperaturas y mayor durezaJamahiriya árabe LibiaResistencia a la corrosión ligeramente inferiorEl alargamiento es ligeramente inferior.
- ZL104 :Sin cobre (Cu ≤0,1%)con Mg?Si como principal fase reforzante.Mejor resistencia a la corrosión, tenacidad ligeramente superiorLa resistencia a altas temperaturas no es tan buena como la del ZL106.
- selección: Temperaturas de funcionamiento más elevadas (>150°C) o paraDureza y resistencia al desgasteRequiere una selección elevadaZL106Sí.Resistencia a la corrosión y tenacidadSelección de temperaturas de funcionamiento moderadas muy exigentesZL104.
P2: ?Cuáles son los parámetros generales del tratamiento térmico para ZL106?
- Parámetros típicos del proceso T6 (sólo como referencia, deben ajustarse según las piezas fundidas específicas):
- tratamiento de soluciones sólidas510-520°C × 6-10 horas.Endurecimiento en agua caliente (60-80°C).
- límite de tiempo artificial160-180°C × 6-10 horas, refrigerado por aire.
- Nota: La temperatura de la solución sólida no debe ser demasiado alta para evitar la sobrecombustión de la fase de cobre. La velocidad de enfriamiento influye mucho en el rendimiento.
P3: ?Cómo es el rendimiento de fundición de ZL106 en comparación con ZL102 o ZL104?
- Buena moldeabilidad, pero no de primera:
- ?Mejor que ZL102?obstruidoZL102 (Silicio 12%) tiene mucho mejor flujo que ZL106.
- ?Mejor que ZL104?cerca pero no del todoZL104 (Si9%) tiene un flujo ligeramente mejor que ZL106.
- localicePara ZL106Contenido medio de silicio a cambio de una mayor resistencia tras el tratamiento térmicoLa colabilidad es suficiente para hacer frente a la mayoría de las piezas estructurales complejas, pero hay que tener cuidado al dise?ar piezas de paredes ultrafinas.
P4: ?Cuál es el rendimiento de reparación por soldadura de ZL106?
- habitual. Debido a su contenido en cobre, la tendencia al agrietamiento térmico de la soldadura es ligeramente superior a la del ZL104 sin cobre. La soldadura de relleno con arco de argón debe serprecalentar(150-200°C) con material de aportación adecuado, postsoldadura paraalivio del estrésA continuación se dan algunos ejemplos de los tipos de soldadura que deben utilizarse. En el caso de piezas de carga importantes, deben evitarse en la medida de lo posible las soldaduras de parche de gran tama?o.
Q5:?Cuál es la perspectiva de aplicación de ZL106 en la industria del automóvil?
- buen pronóstico. Con el aligeramiento de los automóviles y la miniaturización de la cadena cinemática y la alta densidad de potencia, las aleaciones de aluminio fundido para laResistencia a altas temperaturas y propiedades mecánicas generalesZL106, como aleación media que contiene cobre con un importante efecto de refuerzo, se utiliza en elPiezas periféricas del motor, carcasa del sistema híbrido, carcasa de la unidad de accionamiento eléctricoy otros campos tienen un amplio espacio de aplicación. Es enUno de los materiales preferidos para mejorar las prestaciones a un coste asequible.





















