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高强铸铝锭(ZL205A)

Al-Cu-Mn-Ti-Cd-B 系高强铸造铝合金锭:T5 状态抗拉强度可到 500 MPa 级,密度约 2.82 g/cm³,用于承力结构件。按客户成分范围与热处理要求供货,支持小批量试样。

材料定位

国内强度最高的铸造铝合金之一,代价是铸造工艺难。

ZL205A 是 Al-Cu-Mn-Cd-B-Ti 系铸造铝合金,靠 Cu 的固溶强化加 Cd、B、Ti、Zr 的细化与弥散相,把抗拉强度推到 500 MPa 级——这个数值已经接近不少变形铝合金。

它解决的是「一次铸造成形、又要承力」的问题:结构件形状复杂、机加工量大的场合,用铸造替代锻件能省掉大量切削。

代价是工艺窗口窄:热裂倾向大、缩松敏感、淬火变形明显。所以这个牌号的采购,本质上是买工艺能力,不只是买成分。

ZL205A 高强铸造铝合金锭

化学成分(参考范围)

按 GB/T 1173 ZL205A,可按客户企标调整。

Cu 铜4.6 – 5.3 %
Mn 锰0.3 – 0.5 %
Ti 钛0.15 – 0.35 %
Cd 镉0.15 – 0.25 %
B 硼0.005 – 0.060 %
Zr / V微量,按牌号规定控制
Al 铝余量
杂质 Fe / Si按标准上限控制,收紧可提高塑性

力学与物理性能

公开文献中实际铸件的实测值,仅供选材参考。

铸态 Rm / Rp0.2 / A约 436 MPa / 390 MPa / 3.3 %
T5 热处理约 510 MPa / 424 MPa / 8.1 %,硬度 HB 约 131
T6 热处理约 470 MPa / 417 MPa / 4.1 %(薄壁件数据)
密度约 2.82 g/cm³
弹性模量69 – 79 GPa
泊松比0.33
适用工艺砂型、金属型、低压铸造;可热等静压致密化

供货形态

锭与铸件都可以,按客户炉型定锭重。

· 铸锭按客户熔炼炉型定尺寸与单重

· 试样小批量先行,验证成分、流动性、热处理窗口

· 可按图做铸件,配套浇注系统与热处理制度建议

· 非标成分按客户范围配料,性能目标反推成分也可以

热处理工艺

T5 是固溶加人工时效,窗口窄,温度和时间都要卡住。

ZL205A T5 热处理工艺曲线
T5 制度:538℃ 固溶(533–543℃)保温 10–18 h,介质 ≤60℃ 水淬、转移 ≤20 s,再 150–175℃ 人工时效 8–12 h。固溶温度上限受 548℃ 共晶温度约束,超了就是过烧。

工艺要点

买这个牌号,实际买的是这几条能力。

顺序凝固:浇注系统要按顺序凝固设计,冒口补缩不到位就是缩松。

热裂:壁厚突变、圆角过小都会裂,结构和模具要一起看。

致密化:承力件建议热等静压,把气孔和缩松压合,强度离散会明显收窄。

热处理:T5/T6 的固溶温度和时间窗口窄,淬火转移时间影响变形与性能。

典型用途

· 承力结构件、支架、摇臂类铸件

· 壳体、箱体类复杂薄壁件

· 需要以铸代锻、减少机加工量的零件

· 对重量敏感又要高强度的场合

常见问题

ZL205A 强度到底能到多少?

T5 热处理后公开实测约 510 MPa 抗拉、424 MPa 屈服、延伸率 8% 左右;铸态约 436 MPa、390 MPa、3.3%。具体数值随铸件壁厚、致密度和热处理状态变化,不能只看牌号。

为什么不能只看抗拉强度?

这个牌号热裂和缩松倾向大,没做致密的铸件强度离散很大。牌号决定上限,工艺决定你能拿到多少。

能提供什么形态?

以铸锭为主,锭重按客户炉型定;也可以按图做铸件,两者可以用同一炉料。

执行什么标准?

成分按 GB/T 1173 的 ZL205A,热处理制度参照 GJB 1695 的 T5/T6;客户有企标时以企标为准。

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