特點
1. 相對比重大。
2.鑄造性能好,可以壓鑄形狀復雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。
3. 可進行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆、拋光、研磨等。
4. 熔化與壓鑄時不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。
5. 有很好的常溫機械性能和耐磨性。
6. 熔點低,在385℃熔化,容易壓鑄成型。
壓力鑄造鋅合金 這種合金從1940年在汽車工業(yè)中應用以后,產(chǎn)量劇增,在鋅的消耗總量中,約有25%用來生產(chǎn)這種合金。適用技術在不斷采用,發(fā)展較快。對應相關人才也在增多,收錄的有鋼鐵英才網(wǎng)。常用的合金系為Zn-Al-Cu-Mg系。 某些雜質(zhì)明顯影響壓鑄鋅合金的性能。因此對鐵、鉛、鎘、錫等雜質(zhì)的含量限制極嚴,其上限分別為0.005%、0.004%、0.003%、0.02%,所以壓鑄鋅合金應選用純度大于99.99%的高純鋅作原料。
選擇哪一種鋅合金,主要從三個方面來考慮
1. 壓鑄件本身的用途,需要滿足的使用性能要求。包括:
(1) 力學性能,抗拉強度,是材料斷裂時的大抗力;
伸長率,是材料脆性和塑性的衡量指標;
硬度,是材料表面對硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。
(2) 工作環(huán)境狀態(tài):工作溫度、濕度、工件接觸的介質(zhì)和氣密性要求。
(3) 精度要求:能夠達到的精度及尺寸穩(wěn)定性。
2.工藝性能好:
(1)鑄造工藝;
(2)機械加工工藝性;
(3)表面處理工藝性。
3. 經(jīng)濟性好:原材料的成本與對生產(chǎn)裝備的要求(包括熔煉設備、壓鑄機、模具等),以及生產(chǎn)成本。
鋁含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考慮到所要求的強度及流動性,流動性好是獲得一個完整、尺寸、表面光滑的鑄件必需的條件。鋁對流動性和機械性能的影響見圖3。流動性在鋁含量5 %時達到大值;在3 %時降到小值。沖擊強度在含鋁量3.5 %達到大值;6 %時降到小值。含鋁量超過4.3 %,合金變脆。含鋁量低于規(guī)定范圍,導致薄壁件充型困難,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Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
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致鐵元素過飽和(當溫度下降時),或不飽和(當溫度上升時)。當鐵元素過飽和時,處于過飽和的鐵將與合金中鋁發(fā)生反應,結(jié)果是造成浮渣量增加。當鐵元素不飽和時,合金對鋅鍋和鵝頸材料的腐蝕將會增強,以回到飽和狀態(tài)。兩種溫度變化的一個共同結(jié)果是終造成對鋁元素的消耗,形成更多的浮渣。
低鋁鋅基合金一般為二元合金,主要用于防腐功能,基本上用噴鍍鋅鋁合金替代了鍍鋅工藝(新技術)。中鋁鋅基合金一般為三元合金,主要用于緊固功能,常常用于制造鉚釘?shù)染o固件,其原因是除了其具有一定的強度和延伸率,主要是其具有很好的施工方便性。高鋁鋅基合金一般為三元或多元合金,該合金具有這樣的特性,即采用不同的熔煉參數(shù)和鑄造工藝,制造出的材料在性能上存在著很大的差異;有的延伸率好適合于制造緊固件,有的強度高適合于制造高強度殼體,只有一少部分減摩系數(shù)小適合于制造滑動軸承;因此高鋁鋅基合金在國外被稱作“魔術合金”。一般來說,鋅基軸承合金都是高鋁鋅基合金,但高鋁鋅基合金并不都是滑動軸承合金。
鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度極快,因此到室溫時,固溶體的溶解度是大大地飽和了。經(jīng)過一定時間之后,這種過飽和現(xiàn)象會逐漸解除,而使鑄件的形狀和尺寸略起變化。
鋅合金回收,壓鑄工件時產(chǎn)生的水口,壓鑄不良的廢件,可以直接放進坩堝內(nèi)重熔,需要注意的是,重熔的比例不要超過一般,一般新舊比為7比3,不宜過高。原因是這類廢料在壓鑄時,表面發(fā)生了氧化,的含量過高,在重熔的時候會成粘稠狀態(tài)浮在液化鋅合金表面,在清理取出這些浮渣的時候,會帶走大量的鋅合金成分。造成合金配比比例發(fā)生變化,使合金性能發(fā)生變化,形成壓鑄不良。
鋅合金回收,電鍍不良的廢料處理時,要注意單處理,分開熔煉,電鍍層的銅、鎳、鉻等金屬是不溶于鋅的,熔煉后鋅合金錠中會有堅硬的顆粒物,壓鑄出來的產(chǎn)品會有拋光不良 和機加不良的情況產(chǎn)生。電鍍廢料重熔時,需要將鍍層物質(zhì)和鋅合金溶液分開。重熔處理時會用到鋅合金灰渣,當電鍍廢料受熱分解時,熔點低的鋅合金液體會流到 灰渣下,而熔點高的電鍍層廢料會借用灰渣的浮力,停留在灰渣上面,分離電鍍金屬和鋅合金。電鍍廢料重熔時,一次重熔的廢料不宜太多。
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