Als Chinas eigene Forschung und Entwicklung in einer bestimmten Periode der Geschichte, die weithin in der nationalen Verteidigung und High-End-Ausrüstung verwendet worden war ZL201 Serie Hochfeste Aluminiumgusslegierungtypische Vertreter derR14 Es ist eine Art vonSehr hohe Raumtemperaturfestigkeit, ausgezeichnete W?rmebest?ndigkeit und gute Schwei?barkeitprominent Aluminium-Kupfer-Mangan (Al-Cu-Mn) Legierung. Die Legierung wird durch denMehrfache Verbundverst?rkungSeine mechanischen Eigenschaften nach dem Gie?en und der W?rmebehandlung, insbesondere die Zugfestigkeit, lagen lange Zeit an der Spitze der inl?ndischen Aluminiumgusslegierungen, insbesondere für die Herstellung vonHochwertige Gussteile mit hohen Belastungen, hohen Arbeitstemperaturen und komplexen StrukturenUnd das Design.

Normen und Noten für R14

• Alte nationale/industrielle Codes::R14?Es handelt sich um einen Markencode, der aus dem internen Standard oder dem frühen Unternehmensstandard der chinesischen Luftfahrtindustrie hervorgegangen ist und besondere Merkmale der jeweiligen Epoche und Branche aufweist.
• Entsprechende nationale StandardnoteZusammensetzung und Eigenschaften sind den nationalen Normen am n?chsten?ZL201A (ZAlCu5MnA).
• Note BedeutungR“ kann für ”W?rmeintensit?t“ oder eine bestimmte Zahl stehen, und ”14“ ist eine Seriennummer. Sie steht für?Al-Cu-Mn-Ti?Eine klassische Formel für Systemlegierungen.
• Wesentliche Merkmale::Silizium (Si)-frei oder sehr niedriger GehaltDas wichtigste Verst?rkungselement ist Kupfer (Cu), und Mangan (Mn) und Titan (Ti) werden hinzugefügt, um die Organisation und die Hitzebest?ndigkeit zu verbessern.Muss einer strengen W?rmebehandlung (T5/T6) unterzogen werden, um eine hervorragende Leistung zu erzielen.

R14 (ZL201A) Aluminiumlegierungszusammensetzungstabelle (typischer Bereich)

Element einer Menge	Inhaltsbereich (wt%)	funktionale Rolle
Kupfer (Cu)	4.8-5.3	Kernst?rkende Elemente. Die Bildung der θ' (Al?Cu) verst?rkten Phase sorgt für eine sehr hohe Raum- und Hochtemperaturfestigkeit.
Mangan (Mn)	0.6-1.0	Wichtige hitzebest?ndige und z?hmachende Elemente. Die Bildung hitzebest?ndiger Phasen wie T (Al??Cu?Mn?) verbessert die Hochtemperatureigenschaften und verfeinert die K?rner.
Titan (Ti)	0.15-0.35	Starker Kornverfeinerer. Bildung von Al?Ti mit Aluminium, das als heterogener Keimkern wirkt und die Organisation im Gusszustand erheblich verfeinert.
Kadmium (Cd) 或 Bor (B)	Spuren (z. B. Cd: 0,15-0,25)	Elemente zur Ver?nderung der Kristallgrenzen. F?rdert die gleichm??ige Ausscheidung der θ'-Phase, verbessert die Verst?rkungswirkung der W?rmebehandlung und die Best?ndigkeit gegen überalterung.
Eisen (Fe)	≤ 0.15	Streng kontrollierte Verunreinigungen. Der Gehalt ist extrem niedrig, um die Bildung von sch?dlichen spr?den eisenhaltigen Phasen zu vermeiden.
Silizium (Si)	≤ 0.10	Streng kontrollierte VerunreinigungenDer sehr niedrige Gehalt ist grundlegend für die Unterscheidung von Al-Si-Legierungen. Der sehr niedrige Gehalt ist von grundlegender Bedeutung für die Unterscheidung von Al-Si-Legierungen und gew?hrleistet eine gute Schwei?barkeit auf Kosten der Flie?f?higkeit beim Gie?en.
Aluminium (Al)	Toleranz (d. h. zul?ssiger Fehler)	Material des Substrats.

R14 (ZL201A) Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Sandguss, typische Werte für T5/T6-Zust?nde)

Leistungsindikatoren	Zahlenbereich (Zustand T5/T6)	Leistungspositionierung und Vergleich
Dichte	Ca. 2,78 g/cm3	H?her als Al-Si-Legierungen.
Zugfestigkeit bei Raumtemperatur (Rm)	400-480 MPa	oberste Ebene. Deutlich h?her als alle herk?mmlichen Al-Si-Systemgusslegierungen (z. B. ZL101A ca. 310 MPa).
Streckgrenze (Rp0,2)	280-350 MPa	Wiederum auf h?chster Ebene.
Dehnung (A)	4.0-8.0%	Hervorhebung der Vorteile. Beh?lt eine gute Plastizit?t bei ultrahohen Festigkeiten bei, weit besser als bei hochfesten Al-Si-Legierungen (typischerweise <2%).
Brinell-H?rte (HB)	100-120	Hohe H?rte.
Hohe Temperaturbest?ndigkeit (200°C)	talentiert	Zentrale St?rken. Die Festigkeitserhaltung im Bereich von 150-250°C ist viel h?her als bei den Al-Si-Cu-Systemlegierungen.
Schwei?eignung	günstig	Zentrale St?rken. Der niedrige Siliziumgehalt macht es weniger anf?llig für Risse in der Schwei?naht und erm?glicht die Reparatur von Füllern.
Mobilit?t beim Gie?en	mittelm??ig	Hauptnachteile. Breiter Erstarrungsbereich, hohe Neigung zur thermischen Rissbildung, Notwendigkeit eines komplexen Gie?verfahrens und Speiserdesigns.

Wege zur Leistungssteigerung und Technologie-Schlüssel
Die Leistung von R14 ist das Ergebnis der Kombination aus “harter Zusammensetzung” und “pr?ziser W?rmebehandlung”:

1. Reinheit und Pr?zision der InhaltsstoffeFür Verunreinigungselemente?Eisen (Fe) und Silizium (Si)?Die Toleranz ist ?u?erst gering und es müssen hochreines Prim?raluminium und Zwischenlegierungen verwendet werden. Spurenelemente?Kadmium (Cd) oder Bor (B)?Die Zugabe der “geheimen So?e” ist eines der "Geheimrezepte" für seine Spitzenkraft.
2. Harte W?rmebehandlungsverfahren (T5/T6)W?rmebehandlung ist sein Lebenselixier und umfasst in der Regel Folgendes:
   • Abgestufte Mischkristallbehandlung: z.B. Halten bei einer niedrigeren Temperatur (z.B. 540°C) und anschlie?endes Erh?hen auf eine h?here Temperatur (z.B. 550°C), um die Al?Cu-Phase vollst?ndig aufzul?sen und ein überkochen zu verhindern.
   • Abschrecken mit kaltem WasserEmpfindlich gegenüber der Abkühlgeschwindigkeit und erfordert eine schnelle Abkühlung, um einen übers?ttigten Mischkristall zu erhalten.
   • künstliches ZeitlimitLange Alterung bei 175-185°C (z.B. 6-10 Stunden), um die gewünschte Ausscheidungsfestigkeit zu erreichen.
3. Fortschrittliches Gie?verfahren: Es ist fast obligatorisch, die?Feinguss?oder hohe Qualit?t?SandgussUm seine schlechten Gie?eigenschaften in den Griff zu bekommen, wird die Erstarrungsfolge in Verbindung mit Ma?nahmen wie kaltem Eisen und aggressiver Kühlung gesteuert.

Entsprechende internationale Noten
Als klassische hochfeste Gusslegierung des Systems Al-Cu-Mn sind international ?hnlich positionierte Werkstoffe verfügbar:

• Chinesischer nationaler Standard::ZL201A?(GB/T 1173)
• Amerikanische Norm::A201.0?(ASTM) sind in Bezug auf Leistungsorientierung und Zusammensetzung sehr ?hnlich.
• Russischer Standard::AAЛ9?(?hnlich wie ZL205A, h?here Festigkeit, gleiches System)
• EU-Norm: Kein direktes Gegenstück, aber Teil derAluminium-Kupfer-Gusslegierungen der Serie 200.

R14 (ZL201A) in der Gie?ereiindustrie
Seine Anwendung konzentriert sich haupts?chlich auf die Verwendung vonExtreme Leistungsanforderungen, relativ unempfindlich gegenüber KostenDas obere Ende des Feldes:

1. Luft- und Raumfahrt und Verteidigung (traditionelle Kernanwendungen)
   • Strukturteile für FlugzeugeFlugzeughangars, Raketenflügel, UAV-Rumpfgestelle, komplexe Hubschrauberverbindungen.
   • Zubeh?r für den MotorKompressormagazine, Motorhalterungen, hochfeste Halterungen.
   • Milit?rische FahrzeugeGeh?use für Getriebeteile von Panzern, gepanzerten Fahrzeugen, Beobachterlafetten.
2. Hochwertige zivile Ausrüstung
   • Hochleistung im RennsportAufh?ngungslager, Achsschenkel, Getriebegeh?use.
   • Pr?zisionsinstrumente und -roboterHochsteife, leichte Roboterarmgelenke, Sensorgeh?use für hohe Belastungen.
   • Formenbau-IndustrieBlasformen, Glasformen (um ihre hohe thermische Festigkeit zu nutzen).
3. Teile für besondere Anforderungen
   • Gro?e und komplexe Gussteile, die durch Schwei?en repariert werden müssen.
   • Betriebstemperatur bei150-250°Czwischen und erfordern hochfeste Komponenten.

R14 (ZL201A) Aluminiumlegierung H?ufig gestellte Fragen

F1: Was sind die gr??ten Vor- und Nachteile von R14?

• gr??te St?rke::Spitzenwert der kombinierten mechanischen Eigenschaften-Gleichzeitig in Aluminiumgusslegierungen erreichtH?chste Festigkeit, gute Plastizit?t und hervorragende HochtemperatureigenschaftenundSchwei?barkeit.
• gr??ter Nachteil::?u?erst schlechte Verarbeitung des Gusses(Schlechtes Flie?verhalten, hohe Neigung zu thermischer Rissbildung),?u?erst hohe Produktionskosten(anspruchsvolle Rohstoffe und Verfahren),Allgemeine Korrosionsbest?ndigkeit(Enth?lt viel Kupfer).

F2: Kann R14 im Druckgussverfahren hergestellt werden?

• Fast unm?glich und ungeeignet. Seine extrem schlechte Flie?f?higkeit, breite Palette von Erstarrungstemperatur und hohe Empfindlichkeit gegenüber thermischen Rissbildung, v?llig ungeeignet für Hochdruck-Druckguss schnelle Füllung, schnelle Abkühlung Prozessmerkmale. Es ist speziell entwickelt für?Sandguss, Feinguss?Konzipiert für Verfahren, die eine Feinsteuerung des Erstarrungsprozesses erm?glichen.

F3: Wie ist die Korrosionsbest?ndigkeit von R14? Muss es oberfl?chenbehandelt werden?

• Schlechte Korrosionsbest?ndigkeit. Aufgrund des hohen Kupfergehalts sind sie wesentlich weniger korrosionsbest?ndig als Al-Si- und Al-Mg-Legierungen für allgemeine atmosph?rische und marine Umgebungen.
• Muss oberfl?chenbehandelt sein. Dies geschieht in der Regel durchHart anodisiert或Livree (auf Fluggesellschaft oder Firmenfahrzeug)Schutz. Seine gute Substratfestigkeit unterstützt auch die Behandlung mit dicken Schichten.

F4: Was ist der grundlegende Unterschied zwischen R14 und herk?mmlichen Al-Si-Legierungen wie ZL101A und ZL104?

• Es handelt sich um zwei v?llig unterschiedliche Legierungssysteme.::
  • R14 (System Al-Cu-Mn): Die SucheEndgültige mechanische Eigenschaften(math.) GattungSchlechte Gie?barkeit und hohe Kostenwie das Gie?en von Legierungen in “Spezialstahl”。
  • ZL101A/104 (Al-Si-Mg-System): Die SucheGute Gesamtbilanz bei Leistung und Verarbeitbarkeit(math.) GattungGute Gie?barkeit und niedrige KostenDas ist es.“Allgemeine technische Kunststoffe”。
  • Die Entscheidung fiel erst, als die Al-Si-LegierungDie St?rke ist absolut unzureichendAl-Cu-Legierungen wie R14 kommen nur dann in Frage, wenn die Struktur in einem Stück gegossen werden muss.

F5: Ist R14 in der modernen Fertigung überflüssig?

• Nicht veraltet, aber hochspezialisiert in den Anwendungsszenarien. Mit der Entwicklung von Hochleistungs-Al-Si-Legierungen (z. B. ZL114A), Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffen und der CNC-Bearbeitung (Schneiden von Schmiedebl?cken) gibt es mehr M?glichkeiten für viele Anwendungen, bei denen früher R14 erforderlich war. Doch inAnforderungen an die spezifische Endfestigkeit (Festigkeit/Dichte), komplexe Strukturen mit einteiliger Formgebung und hohe Betriebstemperaturen.的Kritische Komponenten für Luft- und Raumfahrt und VerteidigungAndererseits haben R14 und seine verbesserten Qualit?ten (z. B. ZL205A) immer noch einen unersetzlichen Wert.