锌合金成分及铸件品质
一、锌合金的特点
1. 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。
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。
锌合金拉手使用过程中须注意的问题：
1. 抗蚀性差。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。
2. 时效作用
锌合金的组织主要由含al和cu的富锌固溶体和含zn的富al固溶体所组成，它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。
3. 锌合金压铸件不宜在高温和低温(0℃以下)的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。
二、锌合金种类
传统的压铸锌合金有2、3、5、7号合金，目前应用最广泛的是3号锌合金。七十年代发展了高铝锌基合金za-8、za-12、za-27。
zamak 3: 良好的流动性和机械性能。
应用于对机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。
zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。
应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。
zamak 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、耐磨性好、尺寸精度要求一般的机械零件。
za8: 良好的流动性和尺寸稳定性，但流动性较差。
应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件。
superloy: 流动性最佳，应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件，如电器元件及其盒体。
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。
铸造锌合金 依铸造方法不同又分为压力铸造锌合金(在外加压力作用下凝固)和重力铸造锌合金(仅在重力作用下凝固)。
压力铸造锌合金 这种合金从1940年在汽车工业中应用以后,产量剧增，在锌的消耗总量中，约有25%用来生产这种合金。先进适用技术在不断采用，发展较快。对应相关人才也在增多，收录齐全的有钢铁英才网。最常用的合金系为zn-al-cu-mg系。 某些杂质明显影响压铸锌合金的性能。因此对铁、铅、镉、锡等杂质的含量限制极严,其上限分别为0.005%、0.004%、0.003%、0.02%，所以压铸锌合金应选用纯度大于99.99%的高纯锌作原料。
重力铸造锌合金 可在砂型、石膏模或硬模中铸造。这种锌合金不仅具有一般压铸锌合金的特性，而且强度高，铸造性能好，冷却速度对力学性能无明显影响，残、废料可循环使用，浇口简单，对过热和重熔不敏感，收缩率小，气孔少，能电镀，可用常规方法精整。
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-1cu-0.1ti和 zn-22al合金。前一种合金经轧制后,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。
三、锌合金的选择
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，是材料断裂时的最大抗力;
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. 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。
环保锌合金锭3#化学成分
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1. 标准合金成分 |
铝 |
铜 |
镁 |
铁 |
铅 |
镉 |
锡 |
锌 |
|
zamak 2 |
3.8 ~ 4.3 |
2.7 ~ 3.3 |
0.035 ~ 0.06 |
<0.020 |
<0.003 |
<0.003 |
<0.001 |
余量 |
|
zamak 3 |
3.8 ~ 4.3 |
<0.030 |
0.035 ~ 0.06 |
<0.020 |
<0.003 |
<0.003 |
<0.001 |
余量 |
|
zamak 5 |
3.8 ~ 4.3 |
0.7 ~ 1.1 |
0.035 ~ 0.06 |
<0.020 |
<0.003 |
<0.003 |
<0.001 |
余量 |
|
za8 |
8.2 ~ 8.8 |
0.9 ~ 1.3 |
0.02 ~ 0.035 |
<0.035 |
<0.005 |
<0.005 |
<0.001 |
余量 |
|
superloy |
6.6 ~ 7.2 |
3.2 ~ 3.8 |
<0.005 |
<0.020 |
<0.003 |
<0.003 |
<0.001 |
余量 |
|
acuzinc 5 |
2.8 ~ 3.3 |
5.0 ~ 6.0 |
0.025 ~ 0.05 |
<0.075 |
<0.00 |
<0.004 |
<0.003 |
余量 |
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