锌合金成分控制与压铸件质量

本文摘自再生资源回收-变宝网（）锌合金生产的注意事项及缺陷原因分析锌合金是以锌为基础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。

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。

在生产锌合金的过程中应注意以下五方面的事项：1、控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。

优质的锌合金料是生产优质铸件的保证。

2、采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。

清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。

3、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。

4、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。

5、有条件的压铸厂最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、细屑应单独熔炉。

锌合金常应用于各种装饰方面，如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等都广泛用到锌合金压铸件，这也就要求其铸件表面的质量要高，并需具有良好的表面处理性能。

而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。

缺陷表征：压铸件表面有突起小泡。

主要表现为：压铸出来就发现，抛光或加工后显露出来，还有喷油或电镀后会出现。

产生原因：1、孔洞引起：主要是气孔和收缩机制，气孔往往是圆形，而收缩多数是不规则形。

（1）气孔产生原因：①金属液在充型、凝固过程中，由于气体侵入，导致铸件表面或内部产生孔洞。

②涂料挥发出来的气体侵入。

③合金液含气量过高，凝固时析出。

锌合金熔炼一、熔炼过程的物理、化学现象合金熔炼是压铸过程的一个重要环节，熔炼过程不仅是为了获得熔融的金属液，更重要的是得到化学成分符合规定，能使压铸件得到良好的结晶组织以及气体、夹杂物都很小的金属液。

在熔炼过程中，金属与气体的相互作用和金属液与坩埚的相互作用使组分发生变化，产生夹杂物和吸气。

所以制订正确的熔化工艺规程，并严格执行，是获得高质量铸件的重要保证。

1. 金属与气体的相互作用在熔炼过程中，遇到的气体有氢（H2）、氧（O2）、水汽（H2O）、氮（N2）、CO2、CO等，这些气体或是溶于金属液中，或是与其发生化学作用。

2. 气体的来源气体可以从炉气、炉衬、原材料、熔剂、工具等途径进入合金液中。

3. 金属与坩埚的相互作用当熔炼温度过高时，铁质坩埚与锌液反应加快，坩埚表面发生铁的氧化反应生成Fe2O3等氧化物；此外铁元素还会与锌液反应生成FeZn13化合物（锌渣），溶解在锌液中。

铁坩埚壁厚不断减薄直到报废。

二、熔炼温度控制1. 压铸温度压铸用的锌合金熔点为382 ~ 386℃，合适的温度控制是锌合金成分控制的一个重要因素。

为保证合金液良好的流动性充填型腔，压铸机锌锅内金属液温度为415 ~ 430℃，薄壁件、复杂件压铸温度可取上限；厚壁件、简单件可取下限。

中央熔炼炉内金属液温度为430 ~ 450℃。

进入鹅颈管的金属液温度与锌锅内的温度基本一样。

通过控制锌锅金属液温度就能对浇注温度进行准确的控制。

并做到：①金属液为不含氧化物的干净液体；②浇注温度不波动。

温度过高的害处：①铝、镁元素烧损。

②金属氧化速度加快，烧损量增加，锌渣增加。

③热膨胀作用会发生卡死锤头现象。

④铸铁坩埚中铁元素熔入合金更多，高温下锌与铁反应加快。

会形成铁-铝金属间化合物的硬颗粒，使锤头、鹅颈过度磨损。

⑤燃料消耗相应增加。

温度过低：合金流动性差，不利于成形，影响压铸件表面质量。

图4-1示意温度对流动性的影响。

图4-2示意温度对力学性能的影响，温度越高，铸件结晶粗大而使力学性能降低。

锌合金的一些知识－锌合金压铸机关于锌合金的一些知识锌合金的特点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。

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。

锌合金种类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、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。

影响压铸件质量的主要因素及控制方法摘要：为了得到高品质的压铸制品，需要从宏观上全面控制压铸制品的品质，并将质量保障制度贯彻到压铸件的全过程。

从多角度全面地分析影响压铸件质量的各种因素。

首先对压铸充型工艺进行了简单的总结，然后对影响压铸件质量的几个主要因素进行了较为详尽、深入的分析。

最后对压铸质量仿真控制进行了阐述，目的在于从根本上保证压铸产品的优良品质，从而推动我国工业的快速发展。

希望本论文能给有关行业人员带来一些启示和参考。

关键词：压铸制品；质量保障；仿真控制；参考1.压铸充型过程概述从总体上看，压铸模的动力特性受多种因素的影响，其总体上是难以控制的，压铸充型工艺可以分成三个阶段：第一，模具内部的金属液体在压力加压下快速压缩和冷却，这是最有可能暴露铸件缺陷的，接着是不断填充模腔，然后是金属液体快速涌入模腔，撞击内浇口的另一端，从而膨胀形成外壳。

在铸件充型过程中，存在着大量的可变因素，这些变量包括：负压曲线、模具温度、压室中的金属量，而压力容器压力、模具材料和结构、铸件结构、脱模剂和压铸机的特性等，这些因素都会对冲压压力和压力速度产生很大的影响。

2.影响压铸件质量的主要因素压力铸件从压力、压射速度到温度的各个阶段都有严格的要求，这不但给压力铸件的工艺过程带来了繁琐而又复杂的问题，因此，本文就以下几个方面进行了详尽的阐述，并请有关专家予以广泛的关注和重视：2.1压铸工艺参数的选用对铸件质量的影响在压铸过程中，将金属液体注满模具，是将压力、冲头速度、温度和时间等工艺要素进行综合的过程。

同时，各工艺要素相互影响、相互制约、相互补充，必须对各因素进行正确的选择和调节，使之达到预期的效果，从而使压铸件的质量得到改善。

本文着重论述了压力和模具温度对铸造工艺的影响。

在铸造过程中，压力是保证铸件组织致密、外形清楚的关键。

在压铸工艺中，压射压力可分为两类：压射力和压射比压。

在压铸机的压射机构中，压射力是一种压力作用于压射活塞的力量。

1.压铸生产的质量控制1．压铸生产的质量控制1．1环境铸造生产中涉及的主要工作场地、空间和厂房凡影响铸件质量的主要因素均属环境控制范围。

不同工艺方法或不同铸件材料之间凡不能交叉生产的工作场地应分开或隔离。

如压力铸造和熔模铸造、砂型铸造、有色金属和黑色金属、铝合金和镁合金、真空和非真空熔化浇铸之间的工作场地等。

铸造厂房和工作场地的温度，一般不低于10℃。

新设计的铸造厂房应符合TJ16的TJ36规定。

工作间或厂房内的光照度应不低于75LX。

工作间或厂房内的噪声应符合GBJ87规定.熔化和浇铸场地，地面不允许有积水。

厂房应保持良好的通风，有污染的操作区，应按有关规定进行处理。

压铸生产中释放的有害物质见表9—1其有害物质的毒理特性及极聚允许浓度见表9—2。

1．2设备、仪表和工装铸造过程中直接影响铸件质量的主要设备、仪表和工装应进行质量控制。

应控设备、仪表和工装的目录由技术部门会同使用部门提出，并规定检定项目和周期.其使用、维护、保养和管理的质量控制，工厂应规定通用量具、衡器具的使用管理控制，工厂应有计量管理规范。

设备、仪表和工装应有检定合格证，合格证应注明检定日期、有效期和责任者。

不合格者应停用或作待修等标记.生产现场不准使用未经检定合格或超过检定有效周期的器具、设备、仪表和工装。

精密、关键和贵重的仪表、设备和模具，应建立使用登记和履历本。

铸造机械设备每年应进行一次技术指标检查，技术指标应不低于工艺要求。

熔炼浇注设备每年应进行一次技术指标检查,如设备的熔化功率和熔化速度。

铸造用加热炉的类别应符合有关标准规定。

铸件热处理加热炉，按铸件材料相应的热处理技术标准规定控制。

用于重要的测温与控温的仪表最好配有温度显示自动记录装置。

安全自动报警装置。

复验报告应存档备查，材料发往生产车间时，应附有质量证明及复验报告。

使用单位对主要材应分类存放，妥善保管，防止混批混料、锈蚀和污染。

浇冒口和废铸件等回炉料应及时处理，分类存放，放置标志，严防混料。

压铸锌合金生产中应注意的几个问题??1.控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。

优质的锌合金料是生产优质铸件的保证。

????? 2.采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。

清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。

????? 3.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。

????? 4..水口料重熔时，一定要严格控制重熔温度不要超过430℃，以避免铝和镁的损耗。

????? 5.有条件的压铸厂最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、细屑应单独熔炉。

锌合金为什么比铝合金电镀性能要好铝上电镀(或化学镀)存在许多困难，由于铝化学性质活泼，电化学电位很负(E＝-1.66V)，对氧有高度亲和力、极易氧化；铝的线膨胀系数比一般金属大(24×10-6/℃)；它又是两性金属，在酸碱中均不稳定，化学反应复杂；镀层有内应力，因而铝上电镀(或化学镀)能否成功，关键是要解决附着力问题。

铝表面的氧化膜经酸碱腐蚀去除后，在空气或水溶液中能迅速重新生成。

压铸件气孔分析?压铸件缺陷中，出现最多的是气孔。

气孔特征。

有光滑的表面，表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。

(铸件壁内气孔)一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。

(表面气孔)气泡可通过喷砂发现，内部气孔气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔气泡在X光底片上呈黑色.<<A>>气体来源(1)合金液析出气体—a与原材料有关b与熔炼工艺有关(2)压铸过程中卷入气体?—a与压铸工艺参数有关b与模具结构有关(3)脱模剂分解产生气体?—a与涂料本身特性有关b与喷涂工艺有关<<B>>原材料及熔炼过程产生气体分析铝液中的气体主要是氢，约占了气体总量的85%。