Als eigen onderzoek en ontwikkeling van China in een bepaalde periode van de geschiedenis, die op grote schaal was gebruikt in de nationale defensie en high-end apparatuur ZL201 reeks de Gietende Legering van het Aluminium met hoge weerstandtypische vertegenwoordigers van deR14 Het is een soortZeer hoge sterkte bij kamertemperatuur, uitstekende hittebestendigheid en goede lasbaarheidprominente Aluminium-koper-mangaan (Al-Cu-Mn) Legering. De legering wordt door deMeervoudige samengestelde versterkingDe mechanische eigenschappen na het gieten en de warmtebehandeling, met name de treksterkte, behoren al lang tot de top van binnenlandse gegoten aluminiumlegeringen, specifiek voor de productie vanHoogwaardige gietstukken met hoge belastingen, hoge werktemperaturen en complexe structurenEn het ontwerp.

Normen en cijfers voor R14

• Oude nationale/industri?le codes::R14?Het is een merkcode die voortkomt uit de interne standaard of vroege bedrijfsstandaard van het systeem van de Chinese luchtvaartindustrie, met onderscheidende kenmerken van het tijdperk en de industrie.
• Overeenkomstige nationale standaard: de samenstelling en eigenschappen komen het dichtst in de buurt van de nationale normen?ZL201A (ZAlCu5MnA).
• Rang Betekenis: “R” kan staan voor “warmte-intensiteit” of een specifiek nummer, en “14” is een serienummer. Het staat voor?Al-Cu-Mn-Ti?Een klassieke formule voor systeemlegeringen.
• Belangrijkste functies::Silicium (Si)-vrij of zeer laag gehalteHet belangrijkste versterkende element is koper (Cu), en mangaan (Mn) en titanium (Ti) worden toegevoegd om de organisatie en hittebestendigheid te verbeteren.Moet worden onderworpen aan strenge warmtebehandeling (T5/T6) om superieure prestaties te bereiken.

R14 (ZL201A) tabel met samenstelling van aluminiumlegering (typisch bereik)

element van een verzameling	Inhoudsbereik (wt%)	functionele rol
Koper (Cu)	4.8-5.3	Elementen voor kernversterking. Vorming van θ' (Al?Cu) versterkte fase zorgt voor een zeer hoge sterkte bij kamertemperatuur en hoge temperatuur.
Mangaan (Mn)	0.6-1.0	Belangrijke hittebestendige en taaie elementen. Vorming van hittebestendige fasen zoals T (Al??Cu?Mn?) verbetert de eigenschappen bij hoge temperatuur en verfijnt de korrels.
Titanium (Ti)	0.15-0.35	Sterke graanraffinaderij. Vorming van Al?Ti met aluminium, dat fungeert als een heterogene kern en de as-giet organisatie aanzienlijk verfijnt.
Cadmium (Cd) 或 Borium (B)	Sporen (bijv. Cd: 0,15-0,25)	Kristalgrensmodificatie-elementen. Bevorder uniforme neerslag van θ' fase, verbeter hittebehandeling versterkend effect en weerstand tegen oververoudering.
IJzer (Fe)	≤ 0.15	Streng gecontroleerde onzuiverheden. Het gehalte is extreem laag om de vorming van schadelijke brosse ijzerrijke fases te voorkomen.
Silicium (Si)	≤ 0.10	Streng gecontroleerde onzuiverhedenHet zeer lage gehalte is fundamenteel om ze te onderscheiden van Al-Si legeringen. Het zeer lage gehalte is fundamenteel om ze te onderscheiden van Al-Si-legeringen en zorgt voor een goede lasbaarheid ten koste van de gietvloeibaarheid.
Aluminium (Al)	tolerantie (d.w.z. toegestane fout)	Substraatmateriaal.

R14 (ZL201A) Parameter tabel fysische en mechanische eigenschappen (zandgieten, typische waarden voor T5/T6 toestanden)

Prestatie-indicatoren	Waardenbereik (T5/T6-status)	Prestatie Positionering en Vergelijking
dichtheid	Ca. 2,78 g/cm3	Hoger dan Al-Si legeringen.
Treksterkte bij kamertemperatuur (Rm)	400-480 MPa	topniveau. Aanzienlijk hoger dan alle conventionele Al-Si systeem gietlegeringen (bijv. ZL101A ongeveer 310 MPa).
Rekgrens (Rp0,2)	280-350 MPa	Nogmaals, op het hoogste niveau.
Rek (A)	4.0-8.0%	De voordelen benadrukken. Behoudt een goede plasticiteit bij ultrahoge sterktes, veel beter dan Al-Si legeringen met hoge sterkte (meestal <2%).
Brinell-hardheid (HB)	100-120	Hoge hardheid.
Duurzaamheid op hoge temperatuur (200°C)	getalenteerd	Sterke punten. Het sterktebehoud in het bereik van 150-250°C is veel hoger dan dat van de Al-Si-Cu systeemlegeringen.
Lasbaarheid	gunstig	Sterke punten. Het lage siliciumgehalte maakt het minder gevoelig voor lasscheuren en maakt reparatie met vulmiddel mogelijk.
Gietmobiliteit	middelmatig	Belangrijkste nadelen. Breed stolbereik, hoge neiging tot thermisch kraken, noodzaak om een complex gietproces en stijgbuisontwerp te gebruiken.

Prestatieverbeteringstrajecten en technologiesleutels
De prestaties van R14 zijn het resultaat van de combinatie van zijn “ruwe samenstelling” en “precieze warmtebehandeling”:

1. Zuiverheid en precisie van ingredi?ntenVoor onzuiverheidselementen?IJzer (Fe) en silicium (Si)?tolerantie is extreem laag en er moet primair aluminium van hoge zuiverheid en tussenliggende legeringen worden gebruikt. Sporenelementen?Cadmium (Cd) of boor (B)?De toevoeging van de “geheime saus” is een van de "geheime recepten" voor zijn piekkracht.
2. Harde warmtebehandelingsregimes (T5/T6)Warmtebehandeling is het levensbloed en omvat meestal:
   • Behandeling met vaste oplossingBijvoorbeeld, houden op een lagere temperatuur (bijvoorbeeld 540°C) en dan verhogen naar een hogere temperatuur (bijvoorbeeld 550°C) om de Al?Cu-fase volledig op te lossen en overkoken te voorkomen.
   • Afharden met koud waterGevoelig voor afkoelsnelheid en vereist snelle afkoeling om een oververzadigde vaste oplossing te verkrijgen.
   • kunstmatige tijdslimietLange veroudering bij 175-185°C (bijv. 6-10 uur) om de gewenste neerslagversterking te verkrijgen.
3. Geavanceerd gietproces: het is bijna verplicht om?Investeringsgieten?of hoge kwaliteit?zandgietenOm de slechte gieteigenschappen het hoofd te bieden, wordt de stollingsvolgorde gecontroleerd in combinatie met maatregelen zoals koud ijzer en agressieve koeling.

Overeenkomstige internationale cijfers
Als een klassieke gietlegering met hoge sterkte van het Al-Cu-Mn systeem, zijn er internationaal gelijkaardige materialen beschikbaar:

• Chinese nationale norm::ZL201A?(GB/T 1173)
• Amerikaanse standaard::A201.0?(ASTM) zijn zeer vergelijkbaar in prestatiegerichtheid en samenstelling.
• Russische standaard::AAЛ9?(Gelijk aan ZL205A, hogere sterkte, hetzelfde systeem)
• EU-normGeen directe tegenhanger, maar onderdeel van de200-serie gegoten aluminium-koperlegeringen.

R14 (ZL201A) in de gieterij-industrie
De toepassing is voornamelijk gericht op het gebruik vanExtreme prestatie-eisen, relatief ongevoelig voor kostenDe bovenkant van het veld:

1. Lucht- en ruimtevaart en defensie (traditionele kerntoepassingen)
   • Structurele onderdelen voor vliegtuigenVliegtuighangers, raketvleugels, rompframes voor UAV's, complexe verbindingen voor helikopters.
   • MotoraccessoiresCompressorbladen, motorsteunen, sterke beugels.
   • Militaire voertuigen: Behuizingen voor transmissieonderdelen van tanks, pantservoertuigen, kijkersteunen.
2. Hoogwaardige civiele uitrusting
   • Racen met hoge prestatiesOphangbevestigingen, fusees, versnellingsbakbehuizing.
   • Precisie-instrumenten en robotsZeer stijve, lichtgewicht robotarmverbindingen, sensorbehuizingen met hoge belasting.
   • Matrijzenindustrie: Matrijzen voor blazen, glazen matrijzen (om te profiteren van hun hoge thermische sterkte).
3. Onderdelen met speciale vereisten
   • Grote en complexe gietstukken die lasreparaties vereisen.
   • Bedrijfstemperatuur bij150-250°Cen vereisen onderdelen met een hoge sterkte.

Veelgestelde vragen over aluminiumlegering R14 (ZL201A)

V1: Wat zijn de grootste voor- en nadelen van R14?

• grootste kracht::Piek van gecombineerde mechanische eigenschappen-Gelijktijdig bereikt in gegoten aluminiumlegeringenHoogste sterkte, goede plasticiteit en uitstekende eigenschappen bij hoge temperaturenenlasbaar.
• grootste nadeel::Uiterst slecht gietwerk(Slechte vloeibaarheid, grote neiging tot thermisch barsten),Extreem hoge productiekosten(veeleisende grondstoffen en processen),Algemene corrosiebestendigheid(Bevat veel koper).

V2: Kan R14 worden gegoten?

• Bijna onmogelijk en ongeschiktZijn uiterst slechte vloeibaarheid en brede waaier van stoltemperatuur. Zijn uiterst slechte vloeibaarheid, brede waaier van stoltemperatuur en hoge gevoeligheid aan het thermische barsten, volledig ongeschikt voor hoge druk het snelle vullen van het matrijzenafgietsel, snelle het koelen proceskenmerken. Het is speciaal ontworpen voor?Zandgieten, verloren-was-gieten?Ontworpen voor processen waarbij een fijne controle van het stolproces mogelijk is.

V3: Hoe is de corrosieweerstand van R14? Heeft het een oppervlaktebehandeling nodig?

• Slechte corrosiebestendigheid. Door het hoge kopergehalte zijn ze veel minder bestand tegen corrosie dan Al-Si en Al-Mg legeringen voor algemene atmosferische en mariene omgevingen.
• Moet oppervlaktebehandeld zijn. Meestal gebruiktHard geanodiseerd或livery (op luchtvaartmaatschappij of bedrijfsvoertuig)Bescherming. De goede sterkte van het substraat biedt ook ondersteuning voor behandelingen met dikke filmlagen.

V4: Wat is het fundamentele verschil tussen R14 en gewone Al-Si legeringen zoals ZL101A en ZL104?

• Dit zijn twee compleet verschillende legeringstelsels.::
  • R14 (Al-Cu-Mn systeem)De zoektochtUiteindelijke mechanische eigenschappen(wiskunde) genusSlecht gietbaar en hoge kostenzoals het gieten van legeringen in “speciaal staal”。
  • ZL101A/104 (Al-Si-Mg systeem)De zoektochtGoede algemene balans tussen prestaties en verwerkbaarheid(wiskunde) genusGoede gietbaarheid en lage kostenJa.“Algemene technische kunststoffen”。
  • De keuze werd pas gemaakt toen de Al-Si legeringDe sterkte is absoluut onbevredigendAl-Cu legeringen zoals R14 worden alleen overwogen als de structuur uit één stuk gegoten moet worden.

V5: Is R14 verouderd in de moderne productie?

• Niet verouderd, maar zeer gespecialiseerd in toepassingsscenario's. Met de ontwikkeling van hoogwaardige Al-Si legeringen (bijv. ZL114A), aluminium matrix composieten en CNC bewerking (snijden uit gesmede billets), zijn er meer opties voor veel toepassingen waar R14 voorheen noodzakelijk was. Echter, inVereisten voor ultieme specifieke sterkte (sterkte/dichtheid), complexe structuren met spuitgieten uit één stuk en hoge bedrijfstemperaturen.的Kritieke onderdelen voor de ruimtevaart en defensieAan de andere kant hebben R14 en de verbeterde kwaliteiten (bijv. ZL205A) nog steeds onvervangbare waarde.