铸造锌合金材料介绍及牌号对照表-化学成分
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锌合金材料,国内外牌号对照表锌合金压铸件主要做:家具配件;手袋配件;皮带扣;扳手;首饰盒与相框; 奖章与LOGO牌; 钥匙扣与开瓶器; 圣诞礼品;手机饰物; 烟灰缸; 金属玩具,平衡块,偏心轮等机械零件。
1,国产锌合金产品系列参数成分包装物理性质铝:4% 抗拉强度:3P(牛顿/ mm2)镁:0.038% 伸长率:5.1% 铜:0.70%铁:0.02%铅:0.003%镉:0.001%锡:0.001% 重量(平均):10.3kg尺寸(mm):480×95×45整件重量(平均):980kg整件数量(块):95整件尺寸(mm):960×480×510密度g/cm3:6.7熔点℃:386.1热膨胀系数K-1:27.4×10-6热导度w/mk:108.8热容量J/(kg·k):418.4电导度S/m(20℃):15.08×10-6(26%IACS)组别牌号机械性能抗拉强度牛/毫米2伸长率%布氏硬度HB压铸ZZnAL4 245 5.0 65 ZZnAL4-0.5 275 5.0 75 ZZnAL4-1 275 5.0 80 Y41(ZZnAL4Cul)275 2.0 90砂型铸造ZZnAL10-5 275 0.5 80 ZZnAL9-1.5 275 0.7 90金属铸造ZZnAL10-5 294 1.0 100 ZZnAL9-1.5 314 1.5 105 ZZnAL4-1 177 0.5 801.7锌合金:1.7.1锌合金的压铸性能:机械性能、电镀性能都非常好,是目前本厂所生产的铝、镁、锌中压铸性能最好一种压铸合金。
压铸件的表面粗糙度、强度、延伸性都很好。
由于锌的流动性很好所以可以做较薄的产品(壁厚可做到0.5),锌最大的缺陷是比重太大,故产品的重量及成本较高,较适合做小件产品。
同时,锌合金尺寸稳定性较差。
1.7.2比重:纯锌:6.6g/cm3;压铸锌合金:6.7-6.9g/cm3;1.7.3熔点:纯锌:419℃;锌合金:387-390℃;压铸温度:390-410℃1.7.4锌合金的种类:通常锌合金可分为三类:1.7.4.1纯锌:纯度99.9%以上,用于电镀1.7.4.3加工锌:纯度、98%以上,用于照相制版、胶印制版、电镀等1.7.4.4铸造锌合金:合金锌通常有两种;1.7.4.4.1翻砂锌合金:含有8.0-12.0%的锌合金,用于砂型铸造。
锌合金的成分
铝、铜、镁。
锌合金,英文名称为zinc alloy,是以锌为基体加入铝、铜、镁等其他元素而
构成的有色合金。
锌合金常温下呈蓝白色,有光泽,质硬脆。
锌合金的熔点约为380℃,浇铸温度为440~460℃之间。
锌合金分类
铸造用锌合金按铸造方法分,可分为压铸合金和重力铸造合金两大类;目前国际上用作铸件的标准系列有两大类:
1、ZA系列锌合金,一般用于重力铸件。
2、ZAMAK合金,发展要先于ZA系列合金、主要用于压力铸造。
ZAMAK合金分:ZAMAK 2、ZAMAK
3、ZAMAK5、ZAMAK 7型号,其中ZAMAK 3型号锌合金比较适合工艺品、饰品铸造。
ZAMAK 3锌合金元素含量参考:锌96%以上,铝3.9-4.3%,镁
0.025-0.05%,铜≤0.10%,铁≤0.075%,锡≤0.002%,铅≤0.004%,镉≤0.003%。
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1,国产锌合金产品系列参数成分包装物理性质铝:4% 抗拉强度:3P(牛顿/mm 2) 镁:0.038% 伸长率:5.1% 铜:0.70% 铁:0.02% 铅:0.003% 镉:0.001% 锡:0.001%重量(平均):10.3kg 尺寸(mm):480×95×45 整件重量(平均):980kg 整件数量(块):95 整件尺寸(mm):960×480×510密度g/cm 3:6.7熔点℃:386.1热膨胀系数K -1:27.4×10-6热导度w/mk :108.8热容量J/(kg·k):418.4电导度S/m(20℃):15.08×10-6(26%IACS)组别牌号机械性能抗拉强度 牛/毫米2伸长率 %布氏硬度 HB压铸ZZnAL4245 5.065ZZnAL4-0.5275 5.075ZZnAL4-1275 5.080Y41(ZZnAL4Cul)275 2.090砂型铸造ZZnAL10-52750.580ZZnAL9-1.52750.790金属铸造ZZnAL10-5294 1.0100ZZnAL9-1.5314 1.5105ZZnAL4-11770.580顶端Posted: 2009-01-25 10:03 | [楼主]admin打工族关心的,就是我关心的!为打工族服务,就是为人民服务!级别: 管理员精华: 19发帖: 3013威望: 3051 点金钱: 7128 RMB贡献值: 0 点在线时间:413(小时)注册时间:2008-09-28最后登录:2010-08-09小中大引用推荐编辑只看复制1.7锌合金:1.7.1锌合金的压铸性能:机械性能、电镀性能都非常好,是目前本厂所生产的铝、镁、锌中压铸性能最好一种压铸合金。
通用压铸锌合金国际标准(化学成分及物理力学性能) 1、通用牌号锌合金化学成分:通用牌号2号锌 3号锌 4号锌 5号锌 8号锌主要成分铝(Al) 3.9-4.2 3.9-4.2 3.9-4.2 3.9-4.2 8.2-8.8 铜(Cu) 2.7-2.9 ≤0.03 0.3-0.4 0.75-1.1 0.8-1.3 镁(Mg) 0.035-0.05 0.04-0.05 0.04-0.05 0.04-0.05 0.02-0.03 锌(Zn) 余量余量余量余量余量杂质含量≤铁(Fe) ≤0.020 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.035 铅(Pb) ≤0.003 ≤0.003 ≤0.003 ≤0.003 ≤0.005 镉(Cd) ≤0.003 ≤0.002 ≤0.002 ≤0.002 ≤0.005 锡(Sn) ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.002 镍(Ni) ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 硅(Si) ≤0.02 ≤0.02 ≤0.02 ≤0.02 ≤0.035 铟(In) ≤0.0005 ≤0.0005 ≤0.0005 ≤0.0005 ≤0.0005 铊(Ti) ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.001表2-3铸造锌合金国际标准成分2、通用牌号锌合金机械特性通用牌号 2# 3# 4# 5# ZA-8 ZA-12机械特性压铸压铸压铸压铸砂铸压铸砂铸压铸极限抗拉强度(MPa) 359 283 317 328 263 374 276-317 400 冲击应力(J) 48 58 61 65 20 42 25 29 延伸系数(%) 7 10 7 7 1-2 6-10 1-3 4-7 布什硬度(HB) 100 82 92 91 85 95-110 89-105 95-115抗剪强度(MPa) 317 214 214-262 262 - 275 255 296 屈服强度(-0.2%,MPa) 283 221 221-269 269 200 290 214 317抗疲劳强度(MPa)59 48 48-57 57 - 103 103 117 (旋转弯曲5亿次)压力屈服强度(-0.1%MPa) 641 414 414-600 600 199 252 227 269表2-5通用牌号锌合金机械特性3、通用牌号锌合金物理性能通用牌号 2# 3# 4# 5# ZA-8 ZA-12密度(g/cm3) 6.6 6.6 6.6 6.6 6.3 6.0熔点(0C) 379-390 381-387 380-386 380-386 375-404 377-432 电导率(%IACS) 25 27 26-27 26 27.7 28.3 热传导率(W/m/hr/0C) 104.7 113.0 108.9-113.0 108.9 114.7 116.1热膨胀系数(100-2000C,um/m27.8 27.4 27.4 27.4 23.3 24.2m/0C)比热(J/kg/0C) 418.7 418.7 418.7 418.7 435.4 448.0缩模率(mm/mm) 0.007 0.007 0.007 0.007 0.0074 0.0075表2-6通用牌号锌合金物理性能通用牌号锌合金性能说明:1)3#锌合金:一向是压铸业的首选材料,它最能平衡物理及机械性能的要求。
铸造锌合金中外牌号对照表铸造锌合金材料介绍2.1 概述2.1.1 锌的存在形式及基本属性自然界中未曾发现过自然锌,锌往往是以硫化矿物和氧化矿物的形式存在。
在硫化矿物中,锌主要是以闪锌矿形式存在,而在氧化矿中主要以菱锌矿和异极矿的形式存在。
在现代炼锌工业所采用的原料,绝大部分是硫化矿物。
同时,自然界中很少存在单一的锌矿床,一般多与其他金属伴生,如铅锌矿、铜锌矿及铜铅锌矿等。
锌是一种具有金属光泽的银白色金属。
其熔点为419.5℃,沸点为907℃。
在未合金化时,它是一种较软的金属,其强度和硬度值要比锡和铅大,但比铝和铜要小。
锌是同素异晶型金属,在低于170℃时,主要以μ形式存在;在170~330℃范围以β形式存在;在330~419℃范围以α形式存在。
μ相具有密排六方结构,因此室温下锌通常形成六面体晶体,在断裂面出现结晶状。
一般讲,锌的晶格常数a及c分别为0.2665nm和0.4947nm,c/a的理论值为1.856。
每个锌原子周围有12个临位原子,其中6个原子的间距为0.2665nm,另外6个为0.2907nm。
在六方基面中,原子之间的结合力要比层间强。
这就是锌各向异性的根源所在。
锌晶体学的另一个很重要的方面是高温条件下原子在晶格中的易动性及纯锌在室温条件下变形后的再结晶。
假如某些合金元素如镉、铜等会形成锌固溶体,锌金属的再结晶温度则会提高。
对纯锌而言,几乎不发生加工硬化,因为再结晶会使加工造成的应力得到松弛。
由于锌的恢复特性及加工硬化程度很小,因此其蠕变抗力或在长期作用下承受变形的能力较小。
这就是锌不能用作工程材料的原因,但是如果加入某些合金元素如Ti及Cu等,蠕变抗力会增加许多倍。
2.1.2 铸造锌合金的优缺点铸造锌合金的生产历史较长,主要适用于压力铸造或重力铸造,用来浇注汽车、拖拉机等机电部门的各种仪表壳体类铸件或浇注各种起重设备、机床、水泵等的轴承,并且近些年来又发展了高铝的高强度高耐磨性的铸造锌合金。
以下为国产锌合金牌号及成分如下图:扩展资料:覆盖剂的影响:理论上讲, 覆盖剂的加入能减少合金中元素的氧化、蒸发及吸气。
因此, 试验选用了木炭作覆盖剂。
结果说明, 锌合金的吸气倾向小, 在未使用木炭熔炼时也极少气体析出, 且合金烧损小, 而木炭的加入反会给操作带来不便, 并加大渣中合金液的夹带量。
考虑到工频无芯感应电炉密封性好, 而且其内合金液受电磁作用自动搅拌, 故生产上可少加或不加木炭等覆盖剂。
精炼剂的影响:精炼剂用于合金液的除气、除渣有极好的效果。
据介绍, 在450~470℃时用钟罩压入氯化铵, 可去除锌合金液中近80 %的氧化物和70%的金属间化合物, 从而使合金质量得以保证。
但我们试验亦发现, 使用氯化铵精炼(量约金属料总重的0 .12 %)会使合金熔损率增大, 同时过程中产生大量烟雾和氨气, 有可能恶化操作环境, 而仅用静置澄清的办法, 也能获得断面组织致密, 无熔渣及夹杂物的合金锭。
因此, 生产上可根据回炉料多少来决定是否进行造渣操作以及需要加入的氯化铵量。
Al-Cu 中间合金制取:常规两步熔炼法先预制中间合金, 主要是便于高熔点金属铜的加入以及缩短锌合金熔制时间。
根据相图选定含Cu33.2%的Al -Cu 共晶成分, 其熔化点为548℃, 能实现在锌熔体中尽快熔化。
试验观察到, 高温Al -Cu 合金液凝固时有大量气体析出,且Al 2O3 悬浮性渣量大。
合金总熔损率平均已高达7 %左右, 说明过程中有较大数量的金属(主要为Al)损失。
锌合金密度:锌合金的密度为6.4~6.5g/cm³。
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。
压铸锌合金牌号压铸锌合金是一种常用的金属材料,因其具有优良的铸造性能和机械性能,在工业、汽车、电子等领域得到广泛应用。
而在不同的应用领域中,需要使用不同规格的压铸锌合金牌号。
本文将围绕“压铸锌合金牌号”展开阐述。
一、什么是压铸锌合金?压铸锌合金是一种采用高压将液态铝合金注入模具中进行冷却凝固,形成具有特定形状结构的金属材料。
其特点是加工简单、成本低、具有高强度、耐腐蚀性能和优异的表面处理功能,适用于电子、电信、机械、汽车、航空等领域的制造。
二、压铸锌合金牌号的分类在国际标准中,压铸锌合金按照其成分不同,可以分为如下几种牌号:1. ZAMAK系列:ZAMAK系列是一种由铝、铜、锌、可加工的铝类材料组成的合金材料。
该系列产品具有高强度、高粘性、优异的机械性能和耐腐蚀性能,在汽车、电子、电器和建筑等领域得到广泛应用。
2. ZA系列:ZA系列是一种由铝、锌、铁、铜和镁等元素组成的压铸锌合金。
该系列产品具有优异的刚性和耐磨性能,适用于汽车发动机罩、楼宇幕墙、汽车制动器、液压部件等领域的制造。
3. ZP系列:ZP系列是一种由铝、锌、铜、铁、镁等多种元素组成的金属合金。
该系列产品具有较好的耐腐蚀性能、高强度和可加工性,适用于汽车部件、电器配件等领域的制造。
三、不同压铸锌合金牌号的应用领域不同的压铸锌合金针对的应用领域和产品类型不同。
以下是不同压铸锌合金牌号的应用领域:1. ZAMAK-3和ZAMAK-5:汽车零件、建筑构件、各种户外产品等。
2. ZA-8:汽车零部件、电信设备、电动工具部件等。
3. ZP-3:机械部件、家用电器配件、汽车零部件等。
四、结语压铸锌合金是一种广泛应用的金属材料,具有成本低、成型快、高强度、耐腐蚀、可精密加工等特点。
在选用不同压铸锌合金牌号时,需根据不同的应用领域和产品类型,选择合适的材料规格,以保障产品质量和生产成本。
铸造锌合金中外牌号对照表铸造锌合金材料介绍2.1 概述2.1.1 锌的存在形式及基本属性自然界中未曾发现过自然锌,锌往往是以硫化矿物和氧化矿物的形式存在。
在硫化矿物中,锌主要是以闪锌矿形式存在,而在氧化矿中主要以菱锌矿和异极矿的形式存在。
在现代炼锌工业所采用的原料,绝大部分是硫化矿物。
同时,自然界中很少存在单一的锌矿床,一般多与其他金属伴生,如铅锌矿、铜锌矿及铜铅锌矿等。
锌是一种具有金属光泽的银白色金属。
其熔点为419.5℃,沸点为907℃。
在未合金化时,它是一种较软的金属,其强度和硬度值要比锡和铅大,但比铝和铜要小。
锌是同素异晶型金属,在低于170℃时,主要以μ形式存在;在170~330℃范围以β形式存在;在330~419℃范围以α形式存在。
μ相具有密排六方结构,因此室温下锌通常形成六面体晶体,在断裂面出现结晶状。
一般讲,锌的晶格常数a及c分别为0.2665nm和0.4947nm,c/a的理论值为1.856。
每个锌原子周围有12个临位原子,其中6个原子的间距为0.2665nm,另外6个为0.2907nm。
在六方基面中,原子之间的结合力要比层间强。
这就是锌各向异性的根源所在。
锌晶体学的另一个很重要的方面是高温条件下原子在晶格中的易动性及纯锌在室温条件下变形后的再结晶。
假如某些合金元素如镉、铜等会形成锌固溶体,锌金属的再结晶温度则会提高。
对纯锌而言,几乎不发生加工硬化,因为再结晶会使加工造成的应力得到松弛。
由于锌的恢复特性及加工硬化程度很小,因此其蠕变抗力或在长期作用下承受变形的能力较小。
这就是锌不能用作工程材料的原因,但是如果加入某些合金元素如Ti及Cu等,蠕变抗力会增加许多倍。
2.1.2 铸造锌合金的优缺点铸造锌合金的生产历史较长,主要适用于压力铸造或重力铸造,用来浇注汽车、拖拉机等机电部门的各种仪表壳体类铸件或浇注各种起重设备、机床、水泵等的轴承,并且近些年来又发展了高铝的高强度高耐磨性的铸造锌合金。
纯金属在铸造后,可变得相当硬(如在水中淬火)。
商品锌因含有杂质,因而性脆而硬度高。
但在大于100℃温度下可以变形,能被压成薄板或拉制成金属丝。
加热到250℃后,这种锌又会变脆,在钵中能研成粉末。
所以,锌的延性与杂质和温度有关。
实验表明,1.5mm 厚的纯锌片,在125℃保温半小时后,基本可以软化。
由于其蠕变抗力低,因而不能直接用于承载。
锌的延性比铜小,但是比锡大。
含有细晶粒的锌容易被辊轧。
金属中晶粒大小视冷却条件不同而定,若熔化温度较高即超过熔点很多并且冷却缓慢时,其晶粒会变得粗大。
锌与其他金属一样有加工硬化的特点,在机械加工硬化后可在低温状态焖火以恢复其延展性。
金属锌的临界剪切应力较低,它取决于应变率及温度。
单晶锌在自身重力作用下会弯曲,其临界剪切应力不超过0.0785MNm-2。
随着温度的升高,锌的热导率下降,而比热容增高。
单晶金属锌的热导率比多晶金属锌高。
热导率随晶体方向不同而不同。
对定向凝固的铸造金属,由于热膨胀的各向异性,会引起变形应力。
含有杂质的金属锌的电阻较大。
冷轧锌的电阻比热轧锌的电阻要略大一些。
锌的抗磁性随晶体方向不同而不同。
锌具有电热性,当锌试样的两个端部置于不同温度时,试样内部有电流通过。
铸造锌合金的缺点是耐蚀性差,在长期使用过程中,易发生老化现象。
合金的老化使铸件变脆,性能急剧下降。
同时铸件发生变形、膨胀,严重时可发生开裂。
锌合金的这种现象通常认为主要是晶间腐蚀所引起的。
锌合金的老化,大大阻碍了这类合金的广泛应用,因此提高锌合金的抗老化能力,防止和推迟锌合金的老化就成了研究、生产这类合金的基本课题。
在我国,锌是非铁金属工业中重点发展的主要金属之一。
用锌合金取代铜合金和铝合金,在节约能源和降低原材料成本以及合理使用本国资源方面具有重要意义。
锌的物理性能由表2-1所示。
表2-1 锌的物理性能2.1.3 合金牌号我国原来的铸造锌合金的标准(GB3062-1982、GB1175-1974)已不适应铸造锌合金发展的需要,全国铸造标准化技术委员会在1992年和1997年分别完成了压铸锌合金和铸造锌合金标准的修订工作,新修订的标准(GB/T1175-1997、GB/T13818-1992)参考了美国和德国有关标准。
铸造锌合金的牌号见表2-2。
表2-2 铸造锌合金的牌号2.1.4 铸造锌合金的分类锌合金种类很多,分类方法也不尽相同,按习惯和应用方式,大致有三种分类方法。
(1) 按合金成分分类锌合金按成分可分为四类:Zn一Al系、Zn一Cu系、Zn一Pb系和Zn一Pb一Al系。
Zn一Al系合金一般含有少量的Cu、Mg以提高强度和改善耐蚀性。
Zn―Cu合金一般还含有Ti,也称Zn一Cu一Ti系合金,该合金是抗蠕变合金,有时为进一步改善抗蠕变性能也加入少量Cr。
Zn一Pb系合金一般用做冲制电池壳用,并可制成各种小五金及体育运动器材等。
Zn一Pb一Al系合金用于镀锌行业。
近些年有些镀锌行业人员主张取消Al,单纯使用Zn一Pb合金。
(2) 按加工方式分类按加工方式,锌合金主要分为三类,铸造合金、变形合金和热镀锌合金。
铸造合金又分为压力铸造合金、重力铸造合金等。
其中,Zn一Al合金和Zn一Cu一Ti合金既可直接铸造,又可进行变形加工。
Zn一Al合金因其具有超塑性曾引起人们大力关注。
变形锌合金可分为三类。
①轧制锌合金。
锌合金板、带、箔都是轧制生产的。
这类锌合金已形成了国际标准和国家标准。
②挤压锌合金。
该合金的主要用途是替代黄铜。
一般情况下挤压锌合金的挤压力比正常生产实践中的挤压黄铜大,所以该合金的发展受到了一定的限制。
③拉拔线、棒的锌合金。
这类合金通过拉拔制成线棒后,主要用作热喷涂金属线、焊接用焊料、焊丝,以及制钉、螺丝、网等。
变形锌合金目前使用最广泛的是Zn-Cu-Ti系合金和Zn-Pb系合金。
其中Zn-Cu-Ti系合金主要用来替代黄铜,如制做拉链、千层锁、日用五金等。
Zn-Pb系合金主要用于冲制电池壳、焊接电池壳、制做体育运动器材部件、制做小五金及用于照相制板等。
(3) 按性能和用途分类抗蠕变锌合金,也就是前述Zn一Cu一Ti合金,它可通过变形生产所需要的零件,也可以直接压铸制品。
超塑性锌合金,指Zn一Al二元合金。
它在一定的组织条件和变形条件下,能呈现出极高的延伸率。
对于加工一些形状复杂的零件,有独到之处。
该合金在美国、英国和日本研究较多,并得到了应用。
超塑性锌合金的抗拉强度可以超过铜、铝合金,甚至达到或超过软钢水平。
具有在270℃左右呈现超塑性,极易加工成形,同时还兼有锌的耐腐蚀、成本低的优点。
阻尼锌合金,也叫减震锌合金,是一种Zn一Al系合金,它可以降低工业噪声和减轻机械震动,是一种有发展前景的新型结构材料。
模具锌合金,该合金在日本、西欧成功地应用于汽车制造行业,日本还制定了该合金的国家标准ZAS(冲压用锌合金)。
耐磨锌合金,主要用作轴承材料,该合金具有磨擦系数低,对油有较高的亲合力,机械性能优异等特点。
防腐锌合金,指牺牲阳极和作为喷镀、热浸镀等用的锌合金。
结构锌合金,主要用来制造结构零件,一般为Zn一Cu一Ti合金和Zn一Al合金。
2.1.5 铸造锌合金的应用目前工业生产用铸造锌合金各国均形成了自己的标准,比较规范化。
铸造锌合金锭主要用于铸造厂生产铸造件,重力铸造件和热镀锌件。
2.1.6 我国锌加工业的现状锌加工产品的品种减少,但产量增加。
产品单一,主要是低档的电池锌饼。
上世纪八九十年代,我国的锌加工产品96%以上是电池锌片、锌饼以及微晶锌板、锌条、胶印锌板,小量为超塑性锌合金板、锌铜和锌铜钛带,以后由于印刷业的电脑排版和PS铝板的广泛应用,微晶锌板,胶印锌片和锌条已基本淘汰;锌铜钛和锌铜合金得不到发展,工艺落后的焊接电池锌筒已经消失;因此除了用小量超塑性锌合金板深加工产品外,锌加工工业产品几乎只有低附加值的粗加工的电池外壳坯料锌饼和少量用于叠片电池(6F22)的0.25mm锌带了。
工艺设备落后,产品质量不稳定。
我国锌加工的许多中小企业,至今还有采用落后的铸块或立式半连铸―块轧成板―分剪成条―冲制锌饼,产品质量差,消耗高。
我国锌资源丰富,有大量的锌锭出口,虽然锌锭质量已达到国际先进水平,但出口的锌基本是初级产品或低档普通产品,进口多为高、精、尖、技术含量高的产品。
在锌加工工业方面,我国具有很大的资源优势,具有很好的前景。
在自身的基础上,重视高新产品的开发、生产,采用世界上先进的技术和设备,对我国的炼锌行业会有积极的推动作用。
2.2 Zn-Al系合金2.2.1 铝元素的基本性能铝是锌合金中最重要的元素之一,铝的主要特性是比重轻,只有钢的三分之一;良好的导电性,当截面积和长度相同时铝的导电性为铜的64%,而在重量相同时为铜的200%;良好的导热性,是铁的四倍;由于能形成致密的氧化铝膜,在大气、水及部分腐蚀介质中具有耐蚀性;良好的塑性;具有可焊性。
锌合金中铝元素的基本物理性能及力学性能见表2-2。
表2-2 锌合金中铝元素的基本物理性能及力学性能2.2.2 锌铝合金的优势锌铝铸造合金具有良好的力学性能、耐磨耐蚀性能、密度较低、热导率和电导率适中、极限抗拉强度高、耐磨性好、承载性好、无磁性、碰撞时不产生火花、减振降噪性能和较低的成本,正越来越广泛地应用于各个领域,并带来显著的经济效益。
锌铝合金以其低能耗、无污染、原材料丰富、良好的力学性能、工艺性能和机械加工性能等一系列优点,已经成为广泛应用的合金材料。
它可用作压铸合金和耐磨合金,应用于机电产品(包括汽车、精密机械、仪表、风机、家电及通用电器等),还可作为功能性结构材料应用(如减振器、消声器),目前这种合金仍在扩大应用领域。
近年来,锌铝合金在汽车、模具和玩具等行业倍受青睐,已成为研究和开发的热点。
我国是世界上锌资源最丰富的国家,储存量占世界总储量的46%,不仅能满足国内的需求,而且还可大量出口,所以开发锌铝合金具有广阔的前景。
2.2.3 锌铝合金的基本性能(1) 良好的轴承性能用ZA-12合金及ZA-27合金与青铜轴瓦合金比较表明,锌铝合金具有较低的摩擦系数、较高的承载能力、较高的耐磨性。
由于单位体积锌合金的成本要比铜合金低得多,因此,这种材料的轴瓦具有良好的经济性。
(2) 成本低、能量消耗少及污染小由矿石提供炼锌的过程能耗较小而在制成铸件时熔化的能耗也较低。
另外在铸造生产中不会产生任何有毒的合金污染物或废料。
生产每吨锌铸件的耗电约为130度,生产每吨铜铸件的耗电约为320度,生产每吨铝铸件的耗电约为400度,生产每吨钢铸件的耗电约为500度,可见锌生产耗电最低。
另外工装成本也较低,在压铸时铸造锌合金的金属模具置换及维修成本可以忽略不计。
因此,锌铝铸造合金的生产成本仅为铜合金的三分之一。
(3) 生产周期短锌金属熔化潜热比铝低,传导到模具上的热量较少,因而导致了铸造周期变短。