Como investiga??o e desenvolvimento da própria China num período específico da história, que foi amplamente utilizado na defesa nacional e em equipamento topo de gama Liga de alumínio para fundi??o de alta resistência da série ZL201o representante por excelência daR14 é uma espécie deResistência muito elevada à temperatura ambiente, excelente resistência ao calor e boa soldabilidadeproeminente Alumínio-cobre-manganês (Al-Cu-Mn) Liga. A liga é passada através doRefor?o composto múltiploAs suas propriedades mecanicas após a fundi??o e o tratamento térmico, especialmente a resistência à tra??o, há muito que se situam no nível superior das ligas de alumínio fundido nacionais, especificamente para o fabrico dePe?as fundidas de alta qualidade com cargas elevadas, temperaturas de trabalho elevadas e estruturas complexasE o design.

Normas e graus para R14

• Antigos códigos nacionais/industriais::R14?Trata-se de um código de marca originário da norma interna ou da norma empresarial inicial do sistema da indústria aeronáutica chinesa, com caraterísticas distintivas da época e do sector.
• Grau correspondente à norma nacional: a sua composi??o e propriedades s?o as mais próximas das normas nacionais?ZL201A (ZAlCu5MnA).
• Grau SignificadoO “R” pode significar “intensidade de calor” ou um número específico, e o “14” é um número de série. Significa?Al-Cu-Mn-Ti?Uma fórmula clássica para ligas de sistemas.
• Caraterísticas principais::Sem silício (Si) ou com um teor muito baixoO principal elemento de refor?o é o cobre (Cu), e o manganês (Mn) e o titanio (Ti) s?o adicionados para melhorar a organiza??o e a resistência ao calor.Deve ser submetido a um tratamento térmico rigoroso (T5/T6) para obter um desempenho superior.

Tabela de composi??o da liga de alumínio R14 (ZL201A) (gama típica)

elementar	Gama de conteúdos (wt%)	papel funcional
Cobre (Cu)	4.8-5.3	Elementos essenciais de refor?o. A forma??o da fase refor?ada θ' (Al?Cu) proporciona uma resistência muito elevada à temperatura ambiente e a altas temperaturas.
Manganês (Mn)	0.6-1.0	Principais elementos resistentes ao calor e à dureza. A forma??o de fases resistentes ao calor, como T (Al??Cu?Mn?), melhora as propriedades de alta temperatura e refina os gr?os.
Titanio (Ti)	0.15-0.35	Forte refinador de cereais. Forma??o de Al?Ti com alumínio, que actua como um núcleo de nuclea??o heterogéneo e refina significativamente a organiza??o como fundido.
Cádmio (Cd) 或 Boro (B)	Tra?o (por exemplo, Cd: 0,15-0,25)	Elementos de modifica??o da fronteira cristalina. Promover a precipita??o uniforme da fase θ', melhorar o efeito de refor?o do tratamento térmico e a resistência ao envelhecimento excessivo.
Ferro (Fe)	≤ 0.15	Controlo rigoroso das impurezas. O teor é extremamente baixo para evitar a forma??o de fases frágeis e nocivas ricas em ferro.
Silício (Si)	≤ 0.10	Controlo rigoroso das impurezasO teor muito baixo é fundamental para a sua diferencia??o das ligas Al-Si. O teor muito baixo é fundamental para as distinguir das ligas Al-Si, assegurando uma boa soldabilidade em detrimento da fluidez da fundi??o.
Alumínio (Al)	tolerancia (ou seja, erro permitido)	Material do substrato.

R14 (ZL201A) Propriedades físicas e mecanicas Tabela de parametros (Fundi??o em areia, valores típicos para estados T5/T6)

Indicadores de desempenho	Gama de valores (estado T5/T6)	Posicionamento e compara??o de desempenho
densidade	Aprox. 2,78 g/cm3	Superior ao das ligas Al-Si.
Resistência à tra??o à temperatura ambiente (Rm)	400-480 MPa	nível superior. Significativamente superior a todas as ligas de fundi??o convencionais do sistema Al-Si (por exemplo, ZL101A cerca de 310 MPa).
Resistência ao escoamento (Rp0.2)	280-350 MPa	Mais uma vez, ao mais alto nível.
Alongamento (A)	4.0-8.0%	Destacar as vantagens. Mantém uma boa plasticidade a resistências ultra-elevadas, muito superior às ligas Al-Si de alta resistência (normalmente <2%).
Dureza Brinell (HB)	100-120	Elevada dureza.
Resistência a altas temperaturas (200°C)	talentoso	Principais pontos fortes. A reten??o da resistência na gama de 150-250°C é muito superior à das ligas do sistema Al-Si-Cu.
Soldabilidade	favorável	Principais pontos fortes. O baixo teor de silício torna-o menos propenso a fissuras na soldadura e permite a repara??o com enchimento.
Mobilidade da fundi??o	medíocre	Principais inconvenientes. Ampla gama de solidifica??o, elevada tendência para fissuras térmicas, necessidade de utilizar processos de fundi??o complexos e conce??o de risers.

Caminhos para a melhoria do desempenho e chaves tecnológicas
O desempenho do R14 é o resultado da combina??o da sua “composi??o rigorosa” e do “tratamento térmico preciso”:

1. Pureza e precis?o dos ingredientesPara elementos de impureza?Ferro (Fe) e silício (Si)?é extremamente baixa, devendo ser utilizado alumínio primário de elevada pureza e ligas intermédias. Elementos vestigiais?Cádmio (Cd) ou boro (B)?A adi??o do “molho secreto” é uma das "receitas secretas" para a sua for?a máxima.
2. Regimes de tratamento térmico rigoroso (T5/T6)Tratamento térmico: O tratamento térmico é a sua for?a vital e inclui normalmente:
   • Tratamento com solu??o sólida graduadaPor exemplo, manter a uma temperatura mais baixa (por exemplo, 540°C) e depois aumentar para uma temperatura mais alta (por exemplo, 550°C) para dissolver completamente a fase Al?Cu e evitar a cozedura excessiva.
   • Têmpera em água friaSensível à taxa de arrefecimento e requer um arrefecimento rápido para obter uma solu??o sólida supersaturada.
   • limite de tempo artificial: Envelhecimento prolongado a 175-185°C (por exemplo, 6-10 horas) para obter o refor?o de precipita??o desejado.
3. Processo de fundi??o avan?ado: é quase obrigatório utilizar?Fundi??o por cera perdida?ou de alta qualidade?fundi??o em areiaPara fazer face às suas fracas propriedades de fundi??o, a sequência de solidifica??o é controlada em conjunto com medidas como o ferro frio e o arrefecimento agressivo.

Graus internacionais correspondentes
Como liga clássica de fundi??o de alta resistência do sistema Al-Cu-Mn, est?o disponíveis materiais semelhantes a nível internacional:

• Norma nacional chinesa::ZL201A?(GB/T 1173)
• Padr?o americano::A201.0?(ASTM) s?o muito semelhantes em termos de orienta??o para o desempenho e de composi??o.
• Padr?o russo::AAЛ9?(Semelhante ao ZL205A, maior resistência, mesmo sistema)
• Norma da UEN?o existe contrapartida direta, mas faz parte doLigas de alumínio-cobre fundidas da série 200.

R14 (ZL201A) na indústria de fundi??o
A sua aplica??o centra-se principalmente na utiliza??o deRequisitos de desempenho extremos, relativamente insensíveis ao custoO topo de gama do sector:

1. Aeroespacial e defesa (aplica??es principais tradicionais)
   • Pe?as estruturais de aeronaves: Cabides de avi?es, asas de mísseis, estruturas de fuselagem de UAV, juntas complexas de helicópteros.
   • Acessórios do motorAcessórios para compressores, suportes de motor, suportes de alta resistência.
   • Veículos militaresCarca?as para pe?as de transmiss?o de tanques, veículos blindados, suportes de visualiza??o.
2. Equipamento civil de topo de gama
   • Corridas de alto desempenho: Suportes de suspens?o, articula??es da dire??o, caixa da caixa de velocidades.
   • Instrumentos de precis?o e robotsArticula??es de bra?os robóticos altamente rígidas e leves, caixas de sensores de alta carga.
   • Indústria de moldesMoldes de sopro, moldes de vidro (para tirar partido da sua elevada resistência térmica).
3. Pe?as com requisitos especiais
   • Pe?as fundidas grandes e complexas que requerem repara??o por soldadura.
   • Temperatura de funcionamento a150-250°Centre si e requerem componentes de elevada resistência.

Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio R14 (ZL201A)

Q1: Quais s?o os principais prós e contras do R14?

• maior for?a::Pico das propriedades mecanicas combinadas-Alcan?ado simultaneamente em ligas de alumínio fundidoElevada resistência, boa plasticidade e excelentes propriedades a altas temperaturasesoldabilidade.
• maior inconveniente::Acabamento extremamente deficiente da fundi??o(Fraca fluidez, elevada tendência para fissura??o térmica),Custos de produ??o extremamente elevados(matérias-primas e processos exigentes),Resistência geral à corros?o(Contém elevado teor de cobre).

Q2: O R14 pode ser fundido sob press?o?

• Quase impossível e inadequado. A sua fluidez extremamente fraca, a vasta gama de temperaturas de solidifica??o e a elevada sensibilidade à fissura??o térmica, s?o totalmente inadequadas para o enchimento rápido da fundi??o injectada a alta press?o e para as caraterísticas do processo de arrefecimento rápido. é especialmente concebido para?Fundi??o em areia, fundi??o por cera perdida?Concebida para processos que permitem um controlo preciso do processo de solidifica??o.

Q3: Qual é a resistência à corros?o do R14? Necessita de tratamento de superfície?

• Fraca resistência à corros?o. O elevado teor de cobre torna-as muito menos resistentes à corros?o do que as ligas Al-Si e Al-Mg para ambientes atmosféricos e marítimos gerais.
• Deve ser objeto de tratamento de superfície. Isto é normalmente feito porAnodizado duro或libré (na companhia aérea ou no veículo da empresa)Prote??o. A sua boa resistência do substrato também permite tratamentos de camada de película espessa.

Q4: Qual é a diferen?a fundamental entre o R14 e as ligas Al-Si comuns, como o ZL101A e o ZL104?

• Trata-se de dois sistemas de ligas completamente diferentes.::
  • R14 (sistema Al-Cu-Mn): A buscaPropriedades mecanicas finais(matemática) géneroBaixa capacidade de fundi??o e custo elevadocomo a fundi??o de ligas em “a?o especial”。
  • ZL101A/104 (sistema Al-Si-Mg): A buscaBom desempenho global e equilíbrio de processabilidade(matemática) géneroBoa capacidade de fundi??o e baixo custoSim.“Plásticos de engenharia geral”。
  • A escolha foi feita apenas quando a liga Al-SiA for?a é absolutamente insatisfatóriaAs ligas Al-Cu, como a R14, só s?o consideradas quando a estrutura tem de ser fundida numa só pe?a.

Q5: O R14 é obsoleto no fabrico moderno?

• N?o obsoleto, mas altamente especializado em cenários de aplica??o. Com o desenvolvimento de ligas Al-Si de elevado desempenho (por exemplo, ZL114A), compósitos de matriz de alumínio e maquinagem CNC (corte a partir de biletes forjados), existem mais op??es para muitas aplica??es em que o R14 era anteriormente necessário. No entanto, emRequisitos de resistência específica final (resistência/densidade), estruturas complexas com moldagem de uma só pe?a e temperaturas de funcionamento elevadas.的Componentes críticos para o sector aeroespacial e da defesaPor outro lado, o R14 e as suas qualidades melhoradas (por exemplo, ZL205A) continuam a ter um valor insubstituível.