鋅合金成分控制
來源：
譽(yù)格壓鑄
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發(fā)布時間： 2019-11-13
1．標(biāo)準(zhǔn)合金成分
標(biāo)準(zhǔn)合金成分見下表
。
表 鋅合金化學(xué)成分
元素 | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superloy | ACuZinc 5 |
鋁 | 3.8~4.3 | 3.8~4.3 | 3.8~4.3 | 8.2~8.8 | 6.6~7.2 | 2.8~3.3 |
銅 | 2.7~3.3 | <0.030 | 0.7~1.1 | 0.9~1.3 | 3.2~3.8 | 2.8~3.3 |
鎂 | 0.035~0.06 | 0.035~0.06 | 0.035~0.06 | 0.02~0.035 | <0.005 | 0.025~0.05 |
鐵 | <0.020 | <0.020 | <0.020 | <0.035 | <0.020 | <0.075 |
鉛 | <0.003 | <0.003 | <0.003 | <0.005 | <0.003 | <0.005 |
鎘 | <0.003 | <0.003 | <0.003 | <0.005 | <0.003 | <0.004 |
錫 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.003 |
鋅 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
2．合金中各元素的作用
合金成分中
，有效合金元素有鋁、銅
、鎂；有害雜質(zhì)元素有鉛
、鎘
、錫、鐵
。
（1）鋁
作用：①改善鋅合金的鑄造性能
，增加合金的流動性，細(xì)化晶粒
，引起固溶強(qiáng)化
，提高機(jī)械性能；②降低鋅對鐵的反應(yīng)能力
，減少對鐵質(zhì)材料
，如鵝頸管、模具
、坩堝的侵蝕
。
鋁含量控制在3.8% -4.3%。主要考慮到所要求的強(qiáng)度及流動性
，流動性好是獲得一個完整
、尺寸精確、表面光滑的鑄件必需的條件
。
流動性在含鋁量5%時達(dá)到最大值
；在含鋁量3%時降到最小值。鋁對沖擊強(qiáng)度的影響見圖3-3中虛線
。沖擊強(qiáng)度在含鋁量3.5%時達(dá)到量大值
；在含鋁量6%時降到最小值。含鋁量超過4
。3%
，合金變脆
；含鋁量低于規(guī)定范圍，導(dǎo)致薄壁件充型困難
，有鑄后冷卻破裂的可能
。鋁在鋅合金中不利的影響是產(chǎn)生Fe2 Al3浮渣，造成其含鋁量下降
。
(2)銅
作用：①增加合金的硬度和強(qiáng)度
；②改善合金的抗磨損性能；③減少晶間腐蝕
。
不利：①含銅量>1.25%時
，使壓鑄件尺寸和機(jī)械強(qiáng)度因時效而發(fā)生變化，即壓鑄后一度收縮
，繼而轉(zhuǎn)向膨脹
；②降低合金的可延伸性。
(3)鎂
作用：①減少晶間腐蝕
；②細(xì)化合金組織
，從而增加合金的強(qiáng)度；③改善合金的抗磨損性能
。
不利：①含鎂量>0.08%時
，產(chǎn)生熱脆、韌性下降
、流動性下降
；②易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗。
(4)雜質(zhì)元素：鉛
、鎘
、錫
鉛、鎘
、錫使鋅合金的晶間腐蝕變成十分敏感
，在溫、濕環(huán)境中加速了本身的晶間腐蝕
，降低機(jī)械性能
，并引起鑄件尺寸變化。
當(dāng)鋅合金中雜質(zhì)元素鉛
、鎘含量過高
，工件剛壓鑄成型時，表面質(zhì)量一切正常
，但在室溫下存放一段時間（幾周至幾個月）后
，表面出現(xiàn)鼓泡。也有的鋅合金產(chǎn)品放置一段時間后
，掉到地下就破碎
，就是由于鉛
、錫、鎘等雜質(zhì)含量超過標(biāo)準(zhǔn)
，引起晶間腐蝕而失效。
(5)雜質(zhì)元素：鐵
①鐵與鋁發(fā)生反應(yīng)形成Als Fe2金屬間化合物
，造成鋁元素的損耗并形成浮渣
；②在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn)，影響后加工和拋光
；③增加合金的脆性
。
鐵元素在鋅液中的溶解度是隨溫度增加而增加。每一次爐內(nèi)鋅液溫度變化都將導(dǎo)致鐵元素過飽和（當(dāng)溫度下降時）或不飽和（當(dāng)溫度上升時）
。當(dāng)鐵元素過飽和時
，處于過飽和的鐵將與合金中鋁發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果造成浮渣量增加
。當(dāng)鐵元素不飽和時
，合金對鋅鍋和鵝頸管材料的腐蝕將會增強(qiáng)，以回到飽和狀態(tài)
。兩種溫度變化的一個共同結(jié)果是最終造成對鋁元素的消耗
，形成更多的浮渣。
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