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澳大利亚3#锌合金

详细介绍

   澳洲三号锌合金是以澳洲锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金,主要添加元素有铝,铜和镁等。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔;但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备,压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金,锌合金的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
一、澳洲3#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。

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。

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.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。

四、合金中个元素的作用
合金成分中,有效合金元素:铝、铜、镁;有害杂质元素:铅、镉、锡、铁。
(1)铝
作用:①改善合金的铸造性能,增加合金的流动性,细化晶粒,引起固溶强化,提高机械性能。
②降低锌对铁的反应能力,减少对铁质材料,如鹅颈、模具、坩埚的侵蚀。
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、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件。

(2)铜
作用:1.增加合金的硬度和强度;
2.改善合金的抗磨损性能;
3.减少晶间腐蚀。
不利:1.含铜量超过1.25%时,使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化;
2.降低合金的可延伸性。
(3)镁
作用:①减少晶间腐蚀
②细化合金组织,从而增加合金的强度
③改善合金的抗磨损性能
不利:①含镁量>0.08%时,产生热脆、韧性下降、流动性下降。
②易在合金熔融状态下氧化损耗。
(4)杂质元素:铅、镉、锡
使锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感,在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀,降低机械性能,并引起铸件尺寸变化。
当锌合金中杂质元素铅、镉含量过高,工件刚压铸成型时,表面质量一切正常,但在室温下存放一段时间后(八周至几个月),表面出现鼓泡。

(5)杂质元素:铁
①铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物,造成铝元素的损耗并形成浮渣。
②在压铸件中形成硬质点,影响后加工和抛光。
③增加合金的脆性。
铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加,每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和(当温度下降时),或不饱和(当温度上升时)。当铁元素过饱和时,处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应,结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时,合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强,以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗,形成更多的浮渣。

名称 铝Al 铜Cu 镁Mg 铁Fe 铅Pb 镉Cd 锡Sn 锌Zn
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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