声明

本文是学习GB-T 1173-2013 铸造铝合金. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了铸造铝合金的牌号和代号、技术要求、试验方法和检验规则。

本标准适用于铝合金铸件(不含压铸件)用的铸造铝合金。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法

GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法

GB/T 5678 铸造合金光谱分析取样方法

GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法

GB/T 8063 铸造有色金属及其合金牌号表示方法

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 9438 铝合金铸件

GB/T 20975(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法

3 合金牌号和代号

3.1 合金牌号表示方法

铸造铝合金牌号表示方法按GB/T 8063规定进行。

3.2 合金代号

本标准中合金代号是由表示铸铝的汉语拼音字母"ZL"及其后面的三个阿拉伯数字组成。
ZL 后面
第一位数字表示合金的系列,其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜、铝镁、铝锌系列合金,ZL
后面第二、三

位数字表示合金的顺序号。

优质合金在其代号后附加字母"A"。

3.3 合金铸造方法、变质处理代号

S 砂型铸造

J——金属型铸造

R—— 熔模铸造

K—— 壳型铸造

B——变质处理

3.4 合金热处理状态代号

寿态

GB/T 1173—2013

T1—— 人工时效

T2—— 退火

T4—— 固溶处理加自然时效

T5—— 固溶处理加不完全人工时效

T6—— 固溶处理加完全人工时效

T7— 固溶处理加稳定化处理

T8—— 固溶处理加软化处理

4 技术要求

4.1 化学成分

4.1.1
铸造铝合金的化学成分见表1,其杂质的允许含量见表2。合金成分中的主要元素和主要杂质
元素(由需方确定)为必检元素,其余杂质元素仅在需方要求时才进行分析。

4.1.2
铝硅系需要变质的合金用钠或锶(含钠盐和铝锶中间合金)进行变质处理,在不降低合金使用性
能的前提下,允许采用其他变质剂或变质方法进行变质处理。

4.1.3 在海洋环境中使用时,ZL101 合金中铜含量不大于0.1%。

4.1.4 用金属型铸造时,ZL203 合金中硅含量允许最高为3.0%。

4.1.5 ZL105 合金中铁含量大于0.4%时,锰含量应大于铁含量的一半。

4.1.6 当 ZL201 、ZL201A
合金用于制作在高温条件下工作的零件时,应加入锆0.05%~0.20%。

4.1.7 为提高力学性能,在ZL101 、ZL102 合金中允许含钇0.08%~0.20%;在
ZL203 合金中允许含 钛0.08%~0.20%。此时它们的铁含量应不大于0.3%。

4.1.8
与食品接触的铝合金制品,不允许含有铍;砷含量不大于0.015%;锌含量不大于0.3%;铅含量
不大于0.05%。

4.1.9
当用杂质总和来表示杂质含量时,如无特殊规定,其中每一种未列出的元素含量不大于
0.05%。

4.2 力学性能

4.2.1
铸造铝合金在砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造和壳型铸造条件下单铸试样的力学性能见表3。
铸造铝合金用单铸或附铸试样检验力学性能,亦可用同炉铸件上切取的本体试样检验,附铸试样和铸件
本体试样验收指标按GB/T 9438规定执行。

4.2.2 硬度值除需方规定按表3要求检验外,仅作参考,不作验收依据。

4.3 热处理工艺

合金的热处理工艺由供需双方商定。推荐的热处理工艺参见附录A。

5 试验方法

5.1 化学成分

合金化学成分的检验方法按GB/T 20975 或 GB/T7999
的规定执行。在保证分析精度的条件下,

允许使用其他检测方法。当分析结果有争议时,应按GB/T 20975进行仲裁。

5.2 力学性能

5.2.1 拉伸试验按 GB/T 228.1 的规定执行。

GB/T 1173—2013

5.2.2 硬度试验按GB/T 231.1 的规定执行。

6 检验规则

6.1 组批

同一熔炼炉次、同一热处理状态作为一个检验批次。

6.2 取样方法

6.2.1 化学成分

一个熔炼炉次合金,在浇注前或全部铸件浇注的持续时间的一半时浇注化学成分试样。合金化学
成分光谱试样及取样方法按GB/T5678
规定执行,也可从铸件取样分析。当浇注持续时间超过4 h,在

第二个4 h 的一半时另浇注化学成分试样进行分析,以此类推。

6.2.2 力学性能

6.2.2.1
一个熔炼炉次合金,在浇注前或全部铸件浇注的持续时间之半时浇注力学性能试样。当浇注
持续时间超过4 h 时,在第二个4 h
的一半时另浇注力学性能试样送检,以此类推。

6.2.2.2 合金硬度的检验部位可取自拉伸试样夹持端。

6.3 单铸试样

6.3.1
可用砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造和壳型铸造单铸毛坯试样进行拉伸试验,亦允许用加工试
样进行拉伸试验。毛坯试样上的毛刺和浇冒口的残留量,应清理干净。 ZL205A
合金验收以加工试样
性能为准。当需要测定合金的规定非比例伸长应力时,应采用加工试样。

6.3.2
砂型铸造试样的形状和尺寸见图1,金属型铸造试样的形状和尺寸见图2,砂型、金属型加工试
样的形状和尺寸见图3,熔模铸造试样的形状和尺寸见图4。

单位为毫米

style="width:10.04668in;height:3.4133in" />

1 砂型铸造试样

GB/T 1173—2013

单位为毫米

style="width:11.19332in;height:3.7334in" />

2 金属型铸造试样

单位为毫米

style="width:10.21329in;height:4.04008in" />

1 : 允许缩短或加长试样夹持端尺寸。

2 : 允 许 将R10 改动,只需满足 R≥0.75d。(d。
为圆形试样平行长度的直径)。

3 砂型、金属型加工试样

单位为毫米

style="width:7.97334in;height:3.26678in" />

注:允许缩短或加长试样夹持端尺寸。

4 熔模铸造试样

6.3.3
砂型试样应在没有人工激冷的砂型中浇注成形,且使用的型砂与铸件使用的型砂相同,为保证

单铸试样的质量,推荐选用的试样浇注工艺图样见附图 B.1。

GB/T 1173—2013

6.3.4
金属型试样应在金属型中铸成,为保证单铸试样的质量,推荐选用的试样浇注工艺图样见附
图 B.2, 对于结晶温度范围宽的铝合金(如 Al-Cu
合金)可经供需双方商定选用其他的金属模具。

6.3.5 熔模铸造试样应完全在型壳中铸成,无需人工冷却。

6.4 判定及复验

6.4.1
合金化学成分第一次送检分析结果不合格时,允许重新取样分析不合格元素。若第二次分析仍
不合格,则判定该熔炼炉次合金化学成分不合格。

6.4.2
一个熔炼炉次合金,首次送检三根铸态或热处理状态单铸试样测定力学性能,若有两根或以上
试样的力学性能符合表3的规定,则判定该炉次合金力学性能合格。单铸试样第一次检验不合格时,可
重复热处理后取样进行检验,若还不合格,允许进行第三次热处理,若试验结果仍不合格,则判定该炉次
合金力学性能不合格。

6.4.3 单铸试样的热处理必须与同一批次浇注的铸件同炉热处理。

6.4.4
各种铸造方法均允许用砂型或金属型试样测定力学性能,并按砂型或金属型试样的相应指标

验收。

6.4.5
硬度不合格可重复热处理,但总热处理次数不得多于3次,热处理后的合金,除检验硬度外,还
需检验合金的抗拉强度和伸长率。

6.4.6
当拉伸试样存在铸造缺陷或由于试验本身故障造成检验结果不合格的,不计入检验次数,但是
需要更换试样重新送检。

6.4.7
当测得的化学成分和力学性能数值遇界限值时,允许按本标准规定的有效位数进行修约,修约
规则按 GB/T8170 执行。

style="width:0.22in;height:0.10667in" />

1 铸造铝合金化学成分

合金种类

合金牌号

合金代号

主要元素(质量分数)/%

Si

Cu

Mg

Zn

Mn

Ti

其他

Al

Al-Si合金

ZAISi7Mg

ZL101

6.5~7.5

0.25~0.45

余量

ZAISi7MgA

ZL101A

6.5~7.5

0.25~0.45

0.08~0.20

余量

ZAISi12

ZL102

10.0~13.0

余量

ZAlSi9Mg

ZL104

8.0~10.5

0.17~0.35

0.2~0.5

余量

ZAlSi5CulMg

ZL105

4.5~5.5

1.0~1.5

0.4~0.6

余量

ZAISi5CulMgA

ZL105A

4.5~5.5

1.0~1.5

0.4~0.55

余量

ZAlSi8CulMg

ZL106

7.5~8.5

1.0~1.5

0.3~0.5

0.3~0.5

0.10~0.25

余量

ZAlSi7Cu4

ZL107

6.5~7.5

3.5~4.5

余量

ZAlSi12Cu2Mgl

ZL108

11.0~13.0

1.0~2.0

0.4~1.0

0.3~0.9

余量

ZAISi12Cu1Mg1Nil

ZL109

11.0~13.0

0.5~1.5

0.8~1.3

Ni 0.8~1.5

余量

ZAISi5Cu6Mg

ZL110

4.0~6.0

5.0~8.0

0.2~0.5

余量

ZAlSi9Cu2Mg

ZL111

8.0~10.0

1.3~1.8

0.4~0.6

0.10~0.35

0.10~0.35

余量

ZAISi7Mg1A

ZL114A

6.5~7.5

0.45~0.75

0.10~0.20

Be 0~0.07

余量

ZAlSi5Zn1Mg

ZL115

4.8~6.2

0.4~0.65

1.2~1.8

Sb 0.1~0.25

余量

ZAISi8MgBe

ZL116

6.5~8.5

0.35~0.55

0.10~0.30

Be 0.15~0.40

余量

ZAISi7Cu2Mg

ZL118

6.0~8.0

1.3~1.8

0.2~0.5

0.1~0.3

0.10~0.25

余量

style="width:0.21318in;height:0.11989in" />

表1(续)

合金种类

合金牌号

合金代号

主要元素(质量分数)/%

Si

Cu

Mg

Zn

Mn

Ti

其他

Al

Al-Cu合金

ZAlCu5Mn

ZL201

4.5~5.3

0.6~1.0

0.15~0.35

余量

ZAlCu5MnA

ZL201A

4.8~5.3

0.6~1.0

0.15~0.35

余量

ZAlCu10

ZL202

9.0~11.0

余量

ZAlCu4

ZL203

4.0~5.0

余量

ZAlCu5MnCdA

ZL204A

4.6~5.3

0.6~0.9

0.15~0.35

Cd 0.15~0.25

余量

ZAlCu5MnCdVA

ZL205A

4.6~5.3

0.3~0.5

0.15~0.35

Cd 0.15~0.25

V 0.05~0.3

Zr 0.15~0.25

B0.005~0.6

余量

ZAIR5Cu3Si2

ZL207

1.6~2.0

3.0~3.4

0.15~0.25

0.9~1.2

Zr 0.15~0.2 Ni 0.2~0.3

RE 4.4~5.0

余量

Al-Mg合金

ZAIMg10

ZL301

9.5~11.0

余量

ZAlMg5Si

ZL303

0.8~1.3

4.5~5.5

0.1~0.4

余量

ZAIMg8Zn1

ZL305

7.5~9.0

1.0~1.5

0.10~0.20

Be 0.03~0.10

余量

Al-Zn合金

ZAlZn11Si7

ZL401

6.0~8.0

0.1~0.3

9.0~13.0

余量

ZAlZn6Mg

ZL402

0.5~0.65

5.0~6.5

0.2~0.5

0.15~0.25

Cr 0.4~0.6

余量

注:"RE"为"含铈混合稀土",其中混合稀土总量应不少于98%,铈含量不少于45%。

00

2 铸造铝合金杂质元素允许含量

合金种类

合金牌号

合金代号

杂质元素(质量分数)/%

不大于

Fe

Si

Cu

Mg

Zn

Mn

Ti

Zr

Ti+Zr

Be

Ni

Sn

Pb

其他杂质总和

S

J

S

J

Al-Si合金

ZAISi7Mg

ZL101

0.5

0.9

0.2

0.3

0.35

0.25

0.1

0.05

0.05

1.1

1.5

ZAISi7MgA

ZL101A

0.2

0.2

0.1

0.1

0.10

0.05

0.03

0.7

0.7

ZAISi12

ZL102

0.7

1.0

0.30

0.10

0.1

0.5

0.2

2.0

2.2

ZAlSi9Mg

ZL104

0.6

0.9

0.1

0.25

0.15

0.05

0.05

1.1

1.4

ZAlSi5CulMg

ZL105

0.6

1.0

0.3

0.5

0.15

0.1

0.05

0.05

1.1

1.4

ZAlSi5Cu1MgA

ZL105A

0.2

0.2

0.1

0.1

0.05

0.05

0.5

0.5

ZAISi8CulMg

ZL106

0.6

0.8

0.2

0.05

0.05

0.9

1.0

ZAISi7Cu4

ZL107

0.5

0.6

0.1

0.3

0.5

0.05

0.05

1.0

1.2

ZAlSi12Cu2Mgl

ZL108

0.7

0.2

0.20

0.3

0.05

0.05

1.2

ZAlSil2CulMg1Nil

ZL109

0.7

0.2

0.2

0.20

0.05

0.05

1.2

ZAlSi5Cu6Mg

ZL110

0.8

0.6

0.5

0.05

0.05

2.7

ZAlSi9Cu2Mg

ZL111

0.4

0.4

0.1

0.05

0.05

1.2

ZAlSi7Mg1A

ZL114A

0.2

0.2

0.2

0.1

0.1

0.75

0.75

ZAISi5Zn1Mg

ZL115

0.3

0.3

0.1

0.1

0.05

0.05

1.0

1.0

ZAISi8MgBe

ZL116

0.60

0.60

0.3

0.3

0.1

0.20

0.05

0.05

1.0

1.0

ZAISi7Cu2Mg

ZL118

0.3

0.3

0.1

0.05

0.05

1.0

1.5

表2(续)

合金种类

合金牌号

合金代号

杂质元素(质量分数)/%

不大于

Fe

Si

Cu

Mg

Zn

Mn

Ti

Zr

Ti+Zr

Be

Ni

Sn

Pb

其他杂质总和

S

I

S

J

Al-Cu合金

ZAlCu5Mn

ZL201

0.25

0.3

0.3

0.05

0.2

0.2

0.1

1.0

1.0

ZAlCu5MnA

ZL201A

0.15

0.1

0.05

0.1

0.15

0.05

0.4

ZAICu10

ZL202

1.0

1.2

1.2

0.3

0.8

0.5

0.5

2.8

3.0

ZAlCu4

ZL203

0.8

0.8

1.2

0.05

0.25

0.1

0.2

0.1

0.05

0.05

2.1

2.1

ZAlCu5MnCdA

ZL204A

0.12

0.12

0.06

0.05

0.1

0.15

0.05

0.4

ZAICu5MnCdVA

ZL205A

0.15

0.16

0.06

0.05

0.3

0.3

ZA1R5Cu3Si2

ZL207

0.6

0.6

0.2

0.8

0.8

Al- Mg合金

ZAlMg10

ZL301

0.3

0.3

0.3

0.1

0.15

0.15

0.15

0.20

0.07

0.05

0.05

0.05

1.0

1.0

ZAIMg5Si

ZL303

0.5

0.5

0.1

0.2

0.2

0.7

0.7

ZA1Mg8Zn1

ZL305

0.3

0.2

0.1

0.1

0.9

Al-Zn合金

ZAIZn11Si7

ZL401

0.7

1.2

0.6

0.5

1.8

2.0

ZAlZn6Mg

ZL402

0.5

0.8

0.3

0.25

0.1

1.35

1.65

熔模、壳型铸造的主要元素及杂质元素含量按表1、表2中砂型指标检验。

style="width:0.20658in;height:0.11989in" />

GB/T 1173—2013

3 铸造铝合金的力学性能

合金

种类

合金牌号

合金代号

铸造方法

合金状态

力学性能

抗拉强度Rm/MPa

伸长率A/%

布氏硬度HBW

Al-Si

合金

ZAISi7Mg

ZL101

S、J、R、K

F

155

2

50

S、J、R、K

T2

135

2

45

JB

T4

185

4

50

S、R、K

T4

175

4

50

J、JB

T5

205

2

60

S、R、K

T5

195

2

60

SB、RB、KB

T5

195

2

60

SB、RB、KB

T6

225

1

70

SB、RB、KB

T7

195

2

60

SB、RB、KB

T8

155

3

55

ZAISi7MgA

ZL101A

S、R、K

T4

195

5

60

J、JB

T4

225

5

60

S、R、K

T5

235

4

70

SB、RB、KB

T5

235

4

70

J、JB

T5

265

4

70

SB、RB、KB

T6

275

2

80

J、JB

T6

295

3

80

ZAISi12

ZL102

SB、JB、RB、KB

F

145

4

50

J

F

155

2

50

SB、JB、RB、KB

T2

135

4

50

J

T2

145

3

50

ZAlSi9Mg

ZL104

S、R、J、K

F

150

2

50

J

T1

200

1.5

65

SB、RB、KB

T6

230

2

70

J、JB

T6

240

2

70

ZAlSi5Cu1Mg

ZL105

S、J、R、K

T1

155

0.5

65

S、R、K

T5

215

1

70

J

T5

235

0.5

70

S、R、K

T6

225

0.5

70

S、J、R、K

T7

175

1

65

ZAlSi5Cu1MgA

ZL105A

SB、R、K

T5

275

1

80

J、JB

T5

295

2

80

GB/T 1173—2013

3 (续)

合金 种类

合金牌号

合金代号

铸造方法

合金状态

力学性能

抗拉强度Rm/MPa

伸长率A/%

布氏硬度HBW

Al-Si

合金

ZAlSi8CulMg

ZL106

SB

F

175

1

70

JB

T1

195

1.5

70

SB

T5

235

2

60

JB

T5

255

2

70

SB

T6

245

1

80

JB

T6

265

2

70

SB

T7

225

2

60

JB

T7

245

2

60

ZAlSi7Cu4

ZL107

SB

F

165

2

65

SB

T6

245

2

90

J

F

195

2

70

J

T6

275

2.5

100

ZAlSi12Cu2Mgl

ZL108

J

T1

195

85

J

T6

255

90

ZAlSi12CulMg1Nil

ZL109

J

T1

195

0.5

90

J

T6

245

100

ZAlSi5Cu6Mg

ZL110

S

F

125

80

J

F

155

80

S

T1

145

80

J

T1

165

90

ZAlSi9Cu2Mg

ZL111

J

F

205

1.5

80

SB

T6

255

1.5

90

J、JB

T6

315

2

100

ZAlSi7Mg1A

ZL114A

SB

T5

290

2

85

J、JB

T5

310

3

95

ZAlSi5Zn1Mg

ZL115

S

T4

225

4

70

J

T4

275

6

80

S

T5

275

3.5

90

J

T5

315

5

100

ZAISi8MgBe

ZL116

S

T4

255

4

70

J

T4

275

6

80

S

T5

295

2

85

J

T5

335

4

90

ZAlSi7Cu2Mg

ZL118

SB、RB

T6

290

1

90

JB

T6

305

2.5

105

GB/T 1173—2013

3 ( 续 )

合金

种类

合金牌号

合金代号

铸造方法

合金状态

力学性能

抗拉强度Rm/MPa

伸长率A/%

布氏硬度HBW

Al-Cu

合金

ZAlCu5Mg

ZL201

S、J、R、K

T4

295

8

70

S、J、R、K

T5

335

4

90

S

T7

315

2

80

ZAICu5MgA

ZL201A

S、J、R、K

T5

390

8

100

ZAlCu10

ZL202

S、J

F

104

50

S、J

T6

163

100

ZAlCu4

ZL203

S、R、K

T4

195

6

60

J

T4

205

6

60

S、R、K

T5

215

3

70

J

T5

225

3

70

ZAlCu5MnCdA

ZL204A

S

T5

440

4

100

ZAlCu5MnCdVA

ZL205A

S

T5

440

7

100

S

T6

470

3

120

S

T7

460

2

110

ZAIR5Cu3Si2

ZL207

S

T1

165

75

J

T1

175

75

Al-Mg

合金

ZA1Mg10

ZL301

S、J、R

T4

280

9

60

ZA1Mg5Si

ZL303

S、J、R、K

F

143

1

55

ZA1Mg8Zn1

ZL305

S

T4

290

8

90

Al-Zn

合金

ZAIZn11Si7

ZL401

S、R、K

T1

195

2

80

J

T1

245

1.5

90

ZAlZn6Mg

ZL402

J

T1

235

4

70

S

T1

220

4

65

GB/T 1173—2013

A

(资料性附录)

推荐的热处理工艺

A.1 推荐的热处理工艺

铸造铝合金热处理工艺规范见表A.1。

A.1 热处理工艺规范

合金牌号

合金代号

合金状态

固溶处理

时效处理

温度/℃

时间/h

冷却介质及

温度/℃

温度/℃

时间/h

冷却介质

ZAISi7MgA

ZL101A

T4

535±5

6~12

水60~100

室温

≥24

T5

535±5

6~12

水60~100

室温

≥8

空气

再155±5

2~12

空气

T6

535±5

6~12

水60~100

室温

≥8

空气

再180±5

3~8

空气

ZAlSi5CulMgA

ZL105A

T5

525±5

4~6

水60~100

160±5

3~5

空气

T7

525±5

4~6

水60~100

225±5

3~5

空气

ZAISi7Mg1A

ZL114A

T5

535±5

10~14

水60~100

室温

≥8

空气

再160±5

4~8

空气

ZAISi5Zn1Mg

ZL115

T4

540±5

10~12

水60~100

150±5

3~5

空气

T5

540±5

10~12

水60~100

ZAlSi8MgBe

ZL116

T4

535±5

10~14

水60~100

室温

≥24

T5

535±5

10~14

水60~100

175±5

6

空气

ZAISi7Cu2Mg

ZL118

T6

490±5

4~6

水60~100

室温

≥8

空气

再510±5

6~8

160±5

7~9

空气

再520±5

8~10

ZAlCu5MnA

ZL201A

T5

535±5

7~9

水60~100

室温

≥24

再545±5

7~9

水60~100

160±5

6~9

ZAlCu5MnCdA

ZL204A

T5

530±5

9

再540±5

9

水20~60

175±5

3~5

ZAlCu5MnCdVA

ZL205A

T5

538±5

10~18

水20~60

155±5

8~10

T6

538±5

10~18

175±5

4~5

T7

538±5

10~18

190±5

2~4

ZAIRE5Cu3Si2

ZL207

T1

200±5

5~10

ZAIMg8Zn1

ZL305

T4

435±5

8~10

水80~100

室温

≥24

再490±5

6~8

GB/T 1173—2013

A.2 固溶处理

固溶处理时,装炉温度一般在300℃以下,升温(升至固溶温度)速度以100℃/h
为宜。固溶处理

中如需阶段保温,在两个阶段间不允许停留冷却,需直接升至第二阶段温度。

style="width:6.68006in;height:3.6333in" />

GB/T 1173—2013

B

(资料性附录)

推荐的单铸试样浇注图样

B.1 砂型单铸试样

砂型试样浇注工艺图样见图 B.1。

单位为毫米

style="width:1.52676in;height:1.22672in" />

style="width:1.68661in;height:1.54in" />

style="width:12.34673in;height:8.5734in" />[

j—)

style="width:1.46005in;height:2.19318in" />

4—A

B.1 砂型试样浇注工艺图样

B.2 金属型单铸试样

金属型试样浇注工艺图样见图 B.2。

单位为毫米

style="width:14.9534in;height:7.95336in" />

图 B.2 金属型试样浇注工艺图样

延伸阅读

更多内容 可以 GB-T 1173-2013 铸造铝合金. 进一步学习

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DB13-T 5794-2023 毛皮碎料加工技术规范 河北省.pdf