锌合金成分控制与压铸件质量.doc

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。 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 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。 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。 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 镁 0.035 ~ 0.06 0.035 ~ 0.06 0.035 ~ 0.06 0.02 ~ 0.035 0.005 0.025 ~ 0.05 ? ? ? ? ? ? ? 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：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。 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。 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