锌合金压铸件概述

 

合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。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。   图1 时效时间对锌合金屈服强度和冲击韧性的影响   图2 温度对抗拉强度的影响
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。