ZL101A是Al-Si-Mg系可热处理强化的铸造铝合金，是在船舶舰艇制造中获得广泛应用的铸造铝合金之一，它是ZL101合金的改型。通过采用高纯度原材料降低合金的各种杂质含量，添加微量晶粒细化元素和调整合金元素镁的含量，使合金具有更高更好综合性能。合金的铸造工艺、可焊性能、抗腐蚀性能等与ZL101合金的大致相同，适于砂型、金属型、熔模壳型及石膏型制造形状复杂、要求气密性的各种优质铸件。

舰船

　　ZL101A合金的化学成分（GB/T1173，W%）如下：Si6.5~7.5，Mg0.25~0.45，Ti0.08~0.20，Fe0.2（S、J），Cu0.1，Zn0.1，Mn0.10，Zr0.20，Sn0.01，Pb0.03，杂质总和（S、J）0.7，其余为Al。

　　ZL101A合金与日本的AC4CH、美国的A356合金相当，一般在T4、T5、T6状态使用。铸造方法、铸件尺寸和复杂程度不受限制，经T6工艺处理的铸件具有高的强度。为满足优质铸件高力学性能的要求，应严格控制合金元素含量。

　　该合金主要用于制造要求有高力学性能的金属型铸件，但在熔炼操作和铸造工艺上应注意精练除气和熔体的平稳流动，防止出现针孔缺陷和二次氧化夹杂物。

　　熔炼铸造工艺

　　ZL101A合金铸造温度680℃~750℃，液相线温度610℃，固相线温度577℃，有优良的铸造工艺性能，用700℃砂型浇注棒状试样测定的流动性为370mm；具有高的气密性，在5.0N/mm2的试验压力下，试样裂而不漏，在713℃浇热裂试样无裂纹，线收缩率1.1%~1.2%，体收缩率为3.7~3.9%。

　　ZL101A合金凝固时，因冷却速度不同，其拉伸性能也不同。冷却速度快性能高，否则性能低。

　　物理化学及力学性能

　　ZL101A合金的密度2690kg/m3，热导率及比热容见表1；20℃~100℃的线膨胀系数22.9×10-6/℃，20℃~200℃的23.6×10-6/℃，100℃~200℃的24.3×10-6/℃；20℃时的电阻率44.6n俜m；无磁性。

　　该合金表面极易形成致密的氧化膜，可防止在空气中进一步氧化。抗腐蚀性能良好，接近纯铝的，在没有表面防护的情况下，可以在沿海气候和工业气氛条件下使用，是铸造海洋设施零件的良好材料，并有较好的抗应力腐蚀能力，在实际使用和在实验室内用3.5%NaCl溶液交替浸蚀均没有出现应力腐蚀破坏现象；耐大气腐蚀性能良好，通常不需要表面防护处理，但为了提高抗腐蚀性和耐磨性，可以采用阳极氧化处理，如有特殊要求，还可以进行其他的防护处理，如电镀、珐琅涂层、喷漆等。

　　ZL101A合金的标定（GB/T1173）最低力学性能见表2，ZL101A-T5合金室温S型铸件的抗压屈服强度为265N/mm2，T6状态J型铸件的为294N/mm2；S型单铸试样（T5）的抗剪强度186N/mm2，T6状态的为193N/mm2；ZL101A-T6合金J型铸造试板的平面应变断裂韧度KIC=24.8（N/mm2）   。

　　热处理

　　ZL101A合金的显微组织与ZL101合金的基本相同，由于杂质的Fe的含量≤0.2%，不会形成大块的含Fe化合物，因而力学性能比ZL101合金的高一些。

　　该合金的热处理制度见表3，固溶处理保温时间在规定范围内时，除考虑铸件壁厚外，砂型的熔模铸件的应比金属型铸件的长。人工时效温度和时间的选择应考虑铸件验收标准对力学性能要求、采用的铸造方法及合金的实际化学成分等因素。

　　对长期工作，要求尺寸稳定的高精度零件，固溶处理后可进行冷热循环处理消除内应力。

　　工艺特性

　　ZL101A合金的熔炼和铸造工艺与ZL101合金的基本相同，主要差别在于杂质含量，为此，生产ZL101工合金时，应选用杂质低的原材料配料，尤其是铁的含量。为减少合金中铁含量，宜选用非铁坩埚和工具。

　　ZL101A合金可焊性能良好，通常采用氩弧焊，也可以采用其他焊接方法，如气焊等，但钎焊不宜。对于铸造缺陷的焊补修 复，最好采用成分相同的焊丝作为填充金属。铸造缺陷经补焊修复后，如果不进行重复热处理，则补焊处力学性能明显下降，重复热处理后，其力学性能可大致与基体的性能相当。

　　该合金有相当强的抗大气腐蚀性能，通常不需要防护处理，但为了提高抗蚀性，也可以进行阳极氧化处理，在特殊情况下，可进行电镀、上珐琅、喷漆处理。

　　ZL101A合金的切削加工性能良好，但由于合金的含硅量较高，对刀具有一定的磨损，宜采用硬质合金刀具，为保证钻孔、攻丝、磨削的加工光洁度，切削时应使用煤油或其他润滑剂进行冷却与润滑。

责任编辑：王元

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