艦船鋁合金在海洋與江河湖泊環(huán)境中工作，要求有高的抗腐蝕性能，因此都是含鎂的鑄造鋁合金，如Al-Si-Mg系的ZL101（AC4C）、ZL101A（AC4CH）、ZL104（AC4CA），Al-Mg系合金AC7A、Al-Cu-Si-Ni-Mg系合金AC8A，美國的356及A356合金。
　　Al-Si-Mg系合金具有良好的鑄造性能與中等強(qiáng)度，適宜鑄造比較復(fù)雜、致密性高的鑄件，如柴油機(jī)汽缸體、減速箱殼體、高壓閥件、泵、魚雷殼、渦輪葉片及其他殼體等。代表性的合金如上所述。
　　含鎂量低于8%鋁-鎂合金具有良好的抗腐蝕性能，較低的強(qiáng)度和相當(dāng)好的鑄造性能，適于鑄造在海洋環(huán)境中工作的鑄件和壓閥件等，代表性的合金有美國的514、535合金，日本的AC7A合金等。
　　含鎂量為10%的固溶強(qiáng)化型合金的抗拉強(qiáng)度Rm達(dá)300N/mm2，抗腐蝕性能良好，用于鑄造承受較大載荷零件，如弦窗、手柄、海水泵殼體、水泵導(dǎo)管及支柱等，典型的合金如美國的518、520、X250等。
　　日本的AC8A合金是一種成分復(fù)雜的Al-Si-Cu-Ni-Mg系合金，用金型鑄造零件，不但有高的抗蝕性能，而且有良好的耐磨性、高的耐熱性與低的線膨脹系數(shù)?；钊⑤S承等可用此合金鑄造。
　　ZL101合金與日本的AC4C合金相當(dāng)，為可熱處理強(qiáng)化的Al-Si-Mg系鑄造鋁合金，具有良好的鑄造工藝性能，即有高的流動(dòng)性、氣密性和低的熱裂傾向，還具有良好的抗腐蝕性能和可焊接性能，是一種應(yīng)用廣泛的鑄造鋁合金，適于砂型、金屬型、熔模殼型和石膏型等鑄造形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚較薄或要求氣密性的承受中等載荷的種種零件，如艦船結(jié)構(gòu)零件、儀器儀表附件、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、燃油泵殼體等。
　　ZL101合金可在不同熱處理狀態(tài)下應(yīng)用。鑄造方法、鑄件尺寸大小和復(fù)雜程度一般不受限制。
　　ZL101合金的標(biāo)定（GB/T1173）化學(xué)成分（質(zhì)量%）：Si6.5~7.5，Mg0.25~0.45，砂型及熔模殼型鑄造Fe0.5，金型鑄造Fe0.9，Mn0.35，Zn0.3，Cu0.2，Pb0.05，Sn0.01，Be0.1，（Ti+Zr）0.25，砂型雜質(zhì)總和1.1，金型雜質(zhì)總和1.5，Al其余。
　　Mg是該合金的主要合金化元素，在熔煉過程中易燒損，應(yīng)根據(jù)鎂的實(shí)際燒損量和對(duì)合金力學(xué)性能要求，確定適當(dāng)?shù)呐淞霞尤肓俊?span lang="EN-US">ZL101合金化學(xué)成分簡(jiǎn)單，鑄造工藝性能好，適于各種鑄造方法，但易出現(xiàn)針孔缺陷，應(yīng)充分精煉除氣、除渣、在澆注過程中保持熔體平穩(wěn)流動(dòng)，防止二次夾雜。
　　可在不同加熱方式（電阻、重油、天然氣和感應(yīng)等）的爐內(nèi)熔化。ZL101合金在熔煉過程中易吸收氫氣，使鑄件形成針孔，因此應(yīng)注意保持爐料潔凈、干燥，工具和熔劑應(yīng)充分烘烤除水。熔煉溫度一般不超過750℃，熔化后保持時(shí)間應(yīng)盡可能短，澆注溫度680℃~750℃。
　　為除去合金熔體中的氫和夾雜物，應(yīng)進(jìn)行有效的精煉，常用的精煉劑有氯、氯-氮混合氣、氮、氬、四氯化碳液體、六氯乙烷、六氯乙烷+氟硅酸鈉、六氯乙烷+二氧化鈦等。精煉劑用量根據(jù)爐料潔凈程度和環(huán)境條件確定。六氯乙烷的通常用量為爐料質(zhì)量的0.5%~0.7%。氯是一種對(duì)環(huán)境與人體有毒的有害氣體，應(yīng)少用或不用。
　　為了改善合金的力學(xué)性能，可采用鈉鹽、磷鹽、銻、及鍶等進(jìn)行變質(zhì)處理，細(xì)化合金的共晶組織，用微量的鈦、硼、鋯等元素細(xì)化晶粒。常用的鈉鹽變質(zhì)劑為30%NaF+50%NaCl+10%KCl+10%Na3AlF6，用量為爐料質(zhì)量2%~3%，變質(zhì)處理時(shí)熔體溫度為710℃~750℃；鍶變質(zhì)劑加入量為0.04%~0.05%爐料質(zhì)量。
　　物理化學(xué)性能
　　ZL101合金的液相線溫度610℃，固相線溫度577℃，熱導(dǎo)率及比熱容見表1。線膨脹系數(shù)（X10-6/℃）：20℃~100℃的21.8，20℃~200℃的22.7，20℃~300℃的23.8，100℃~200℃的23.6，200℃~300℃的26.0。
　　ZL101合金的密度2660kg/m3，無磁性，20℃時(shí)電阻率45.7nΩ·m；具有優(yōu)良的耐大氣腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能，可在海洋氣候條件和工業(yè)氣氛中使用，不需要表面保護(hù)，在大氣條件下暴露5年后，抗拉強(qiáng)度僅下降1%~3%。銅和鐵是降低抗腐蝕性能的主要雜質(zhì)元素。
　　力學(xué)性能
　　ZL101合金的標(biāo)定（GB/T9438）力學(xué)性能見表2。鑄造方法代號(hào)：S——砂型鑄造，J——金型鑄造，R-熔模鑄造，K——殼型鑄造，B——變質(zhì)處理。狀態(tài)代號(hào)：F——鑄造狀態(tài)，T1——人工時(shí)效，T2——退火，T4——固溶處理+加工人時(shí)效，T5——固溶處理+不完全人工時(shí)效，T6——固溶處理+完全人工時(shí)效，T7——固溶處理+穩(wěn)定化處理，T8——固溶處理+軟化處理。
　　ZL101-15合金砂型鑄件的高溫持久強(qiáng)度R100:200℃時(shí)的59N/mm2，250℃時(shí)的44N/mm2，300℃時(shí)的27N/mm2。合金的高溫蠕變強(qiáng)度R3000.2/100=12N/mm2。
　　ZL101合金固溶處理后具有自然時(shí)效傾向，其硬度隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，但人工時(shí)效時(shí)，它的強(qiáng)度與硬度卻隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，而伸長(zhǎng)率則上升。合金的熱處理制度見表3。
　　對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的中小鑄件，可在水溫較低（＜45℃）的水中淬火，而形狀復(fù)雜易變形的鑄件應(yīng)在沸水、熱水或CL-1有機(jī)液中淬火，以降低內(nèi)應(yīng)力和防止鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
　　對(duì)于長(zhǎng)期工作且要求尺寸穩(wěn)定的高精度鑄件，經(jīng)固溶處理后可采用冷熱循環(huán)處理消除其中的內(nèi)應(yīng)力。ZL101合金在非平衡狀態(tài)結(jié)晶的組織由α-Al+Si+Mg2Si組成。由于Fe的存在，有片狀的β（Al9Fe2Si2）雜質(zhì)相和骨骼狀的Al8FeMg3Si6雜質(zhì)相。共晶體中的Si相在變質(zhì)后由片狀或針狀轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀。固溶處理后Mg2Si相溶入α-Al基體中，而在時(shí)效時(shí)有呈彌散狀的介穩(wěn)相（GPⅠ、GPⅡ或β'）析出，是合金的主要強(qiáng)化相。三元共晶（α-Al+Mg2Si+Si）的熔點(diǎn)550℃，二元共晶（α-Al+Si）的熔點(diǎn)577℃。熱處理過燒時(shí)Si相聚集變粗，出現(xiàn)圓形或三角形共晶復(fù)熔體。
　　工藝性能
　　ZL101合金澆注溫度680℃~750℃，鑄造工藝性能優(yōu)良，用700℃澆注砂型棒狀試樣測(cè)定的流動(dòng)性為350mm，環(huán)形試樣元熱裂傾向；合金的線收縮率1.1%~1.2%，體收縮率3.7%~4.1%；SB試樣有很高的氣密性。
　　ZL101合金組織和力學(xué)性能因澆注溫度、冷卻條件、鑄件斷面等因素的不同而有所差別：隨試樣直徑增加其拉伸性能下降，T6狀態(tài)鑄造試板拉伸性能均隨與冷鐵距離的增大而全面下降；在凝固過程中，由于補(bǔ)縮條件不好會(huì)形成海綿狀疏松或分散疏松，隨著這些缺陷嚴(yán)重程度的增加，合金的性能隨之下降。
　　如果合金熔體中含有一定量的氫，在凝固補(bǔ)縮條件又不好的情況下而形成長(zhǎng)型針孔時(shí)，對(duì)合金的拉伸性能有相當(dāng)大的影響，通常長(zhǎng)形針孔嚴(yán)重程度每升高一級(jí)，抗拉強(qiáng)度Rm下降約6%，而伸長(zhǎng)率下降約11。ZL101合金可焊性良好，通常采用氬弧焊，也可以采用氣焊、碳弧焊、原子氫焊等，但不推薦釬焊。
　　在用焊接工藝修補(bǔ)鑄件缺陷，宜采用相同成分的焊絲作為填充金屬。用于修復(fù)或裝配則宜用Al-Si合金4A01作為填充金屬，可使裂紋敏感性降至最低。鑄造缺陷經(jīng)補(bǔ)焊修復(fù)后，如果不經(jīng)重新熱處理，則補(bǔ)焊處的力學(xué)性能明顯下降，經(jīng)重新熱處理后，其性能可與基體的一致。
　　在通常大氣條件下ZL101合金具有足夠的抗腐蝕性能，可不進(jìn)行表面防護(hù)處理。為提高抗腐蝕性能和耐摩性可進(jìn)行硫酸、鉻酸、草酸陽極氧化處理，或硬質(zhì)陽極氧化處理。為了滿足特殊用途還可以進(jìn)行電鍍及搪瓷噴漆等表面處理。