压铸锌合金成分控制与压铸件质量

压铸锌合金成分控制与压铸件质量 广东铸造压铸网 实用技术 锌合金成分控制与压铸件质量 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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 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 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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 提供了选择的空间。 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 压铸件本身的用途，需要满足的使用性能要求。包括: 1. (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。 四、锌合金成分控制 1. 标准合金成分 Zamak 2 Zamak 3 Zamak 5 ZA8 Superloy AcuZinc 5 铝 3.8 ~ 4.3 3.8 ~ 4.3 3.8 ~ 4.3 8.2 ~ 8.8 6.6 ~ 7.2 2.8 ~ 3.3 铜 2.7 ~ 3.3 <0.030 0.7 ~ 1.1 0.9 ~ 1.3 3.2 ~ 3.8 5.0 ~ 6.0 0.035 ~ 0.06 0.035 ~ 0.06 0.02 ~ 0.035 0.025 ~ 0.05 镁 0.035 ~ 0.06 <0.005 铁 <0.020 <0.020 <0.020 <0.035 <0.020 <0.075 铅 <0.003 <0.003 <0.003 <0.005 <0.003 <0.005 镉 <0.003 <0.003 <0.003 <0.005 <0.003 <0.004 锡 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.003 锌 余量 余量 余量 余量 余量 余量 2. 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:? 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。 ? 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。 铝对流动性和机械性能的影响见图3。流动性在铝含量5 %时达到最大值;在3 %时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3中虚线。冲击强度在含铝量3.5 %达到最大值;6 %时降到最小值。含铝量超过4.3 %，合金变脆。含铝量低于规定范围，导致薄壁件充型困难， Al浮渣，造成其含量下降。 有铸后冷却破裂的可能。铝在锌合金中不利的影响是产生Fe23 图3 铝对合金流动性和机械性能的影响 (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。 作用:? 增加 铜含量对合金强度的影响见图4。 图4 铜对合金强度的影响 (3)镁 作用:? 减少晶间腐蚀 ? 细化合金组织，从而增加合金的强度 ? 改善合金的抗磨损性能 不利:? 含镁量 > 0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降。 ? 易在合金熔融状态下氧化损耗。 镁对合金流动性的影响见图5。 图5 镁对合金流动性的影响 (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。 图6 铅、镉含量过高造成晶间腐蚀的显微照片 (5)杂质元素:铁 ? 铁与铝发生反应形成AlFe金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣。 52 ? 在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。 ? 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。 图7 铁在锌合金中的溶解度随温度的变化 五、生产中注意的问题 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1. 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。 版权所有:广东铸造学会、广东压铸学会 通讯地址:广东华南理工大学机电系，广东铸造压铸网 E-mail: webmaster@GDfoundry.com 服务电话:(020)87114458，87111373，87112138 传 真:(020)87114458 广告联系:(020)87114458