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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。锌合金按制造工艺又可分为铸造锌合金和变形锌合金两类。铸造合金的产量远大于变形合金。下表中列出几种重要锌合金的成分、性能和用途。
压力铸造锌合金 这种合金从1940年在汽车工业中应用以后,产量剧增,在锌的消耗总量中,约有25%用来生产这种合金。适用技术在不断采用,发展较快。对应相关人才也在增多,收录的有钢铁英才网。常用的合金系为Zn-Al-Cu-Mg系。 某些杂质明显影响压铸锌合金的性能。因此对铁、铅、镉、锡等杂质的含量限制极严,其上限分别为0.005%、0.004%、0.003%、0.02%,所以压铸锌合金应选用纯度大于99.99%的高纯锌作原料。
重力铸造锌合金 可在砂型、石膏模或硬模中铸造。这种锌合金不仅具有一般压铸锌合金的特性,而且强度高,铸造性能好,冷却速度对力学性能无明显影响,残、废料可循环使用,浇口简单,对过热和重熔不敏感,收缩率小,气孔少,能电镀,可用常规方法精整。
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、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 %时达到大值;在3 %时降到小值。冲击强度在含铝量3.5 %达到大值;6 %时降到小值。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,有铸后冷却破裂的可能。铝在锌合金中不利的影响是产生Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
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。
锌合金回收,压铸工件时产生的水口,压铸不良的废件,可以直接放进坩埚内重熔,需要注意的是,重熔的比例不要超过一般,一般新旧比为7比3,不宜过高。原因是这类废料在压铸时,表面发生了氧化,的含量过高,在重熔的时候会成粘稠状态浮在液化锌合金表面,在清理取出这些浮渣的时候,会带走大量的锌合金成分。造成合金配比比例发生变化,使合金性能发生变化,形成压铸不良。
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