特点
1. 相对比重大。
2.铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。
3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆、抛光、研磨等。
4. 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。
5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。
6. 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型。
不同的锌合金有不同的物理和机械特性,这样为压铸件设计提供了选择的空间。锌合金按制造工艺又可分为铸造锌合金和变形锌合金两类。铸造合金的产量远大于变形合金。下表中列出几种重要锌合金的成分、性能和用途。
变形锌合金工业上应用的变形锌合金除了传统品种外,出现了Zn-Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。种合金经轧制后,由于有TiZn15金属间化合物弥散质点沿轧向排列成行,可阻碍晶界移动。
选择哪一种锌合金,主要从三个方面来考虑
1. 压铸件本身的用途,需要满足的使用性能要求。包括:
(1) 力学性能,抗拉强度,是材料断裂时的大抗力;
伸长率,是材料脆性和塑性的衡量指标;
硬度,是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。
(2) 工作环境状态:工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。
(3) 精度要求:能够达到的精度及尺寸稳定性。
2.工艺性能好:
(1)铸造工艺;
(2)机械加工工艺性;
(3)表面处理工艺性。
3. 经济性好:原材料的成本与对生产装备的要求(包括熔炼设备、压铸机、模具等),以及生产成本。
铝含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考虑到所要求的强度及流动性,流动性好是获得一个完整、尺寸、表面光滑的铸件必需的条件。铝对流动性和机械性能的影响见图3。流动性在铝含量5 %时达到大值;在3 %时降到小值。冲击强度在含铝量3.5 %达到大值;6 %时降到小值。含铝量超过4.3 %,合金变脆。含铝量低于规定范围,导致薄壁件充型困难,有铸后冷却破裂的可能。铝在锌合金中不利的影响是产生Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
新料与水口等回炉料配比,回炉料不要超过50%,一般新料:旧料 = 70:30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。水口料重熔时,一定要严格控制重熔温度不要超过420℃,以避免铝和镁的损耗。有条件的压铸厂好采用集中熔炉熔化锌合金,使合金锭与回炉料均匀配比,熔剂可更有效使用,使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单熔炉。
低铝锌基合金一般为二元合金,主要用于防腐功能,基本上用喷镀锌铝合金替代了镀锌工艺(新技术)。中铝锌基合金一般为三元合金,主要用于紧固功能,常常用于制造铆钉等紧固件,其原因是除了其具有一定的强度和延伸率,主要是其具有很好的施工方便性。高铝锌基合金一般为三元或多元合金,该合金具有这样的特性,即采用不同的熔炼参数和铸造工艺,制造出的材料在性能上存在着很大的差异;有的延伸率好适合于制造紧固件,有的强度高适合于制造高强度壳体,只有一少部分减摩系数小适合于制造滑动轴承;因此高铝锌基合金在国外被称作“魔术合金”。一般来说,锌基轴承合金都是高铝锌基合金,但高铝锌基合金并不都是滑动轴承合金。
当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时,导致铸件老化而发生变形,表现为体积胀大,机械性能特别是塑性显著下降,时间长了甚至破裂。铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小,因而集中于晶粒边界而成为阴极,富铝的固溶体成为阳极,在水蒸气(电解质)存在的条件下,促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
锌合金回收,工艺中产生的废料,要区分处理,一起熔炼的话不但不能很好的达成回收利用的效果。反而会造成锌合金锭的成分混杂,造成锌合金中有坚硬的颗粒物,使得熔炼压 铸出来的工件有重大缺陷。一般来说,水口和压铸废件会作为一类来处理。锌渣会作为一类来处理。后电镀废料会作为一类来处理。
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