變形鋅合金工業(yè)上應用的變形鋅合金除了傳統(tǒng)品種外,出現(xiàn)了Zn-Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。種合金經(jīng)軋制后,由于有TiZn15金屬間化合物彌散質點沿軋向排列成行,可阻礙晶界移動。
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。
雜質元素: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,降低機械性能,并引起鑄件尺寸變化。
當鋅合金中雜質元素鉛、鎘含量過高,工件剛壓鑄成型時,表面質量一切正常,但在室溫下存放一段時間后(八周至幾個月),表面出現(xiàn)鼓泡。
新料與水口等回爐料配比,回爐料不要超過50%,一般新料:舊料 = 70:30。連續(xù)的重熔合金中鋁和鎂逐漸減少。水口料重熔時,一定要嚴格控制重熔溫度不要超過420℃,以避免鋁和鎂的損耗。有條件的壓鑄廠好采用集中熔爐熔化鋅合金,使合金錠與回爐料均勻配比,熔劑可更有效使用,使合金成分及溫度保持均勻穩(wěn)定。電鍍廢品、細屑應單熔爐。
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。
當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時,導致鑄件老化而發(fā)生變形,表現(xiàn)為體積脹大,機械性能特別是塑性顯著下降,時間長了甚至破裂。鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質)存在的條件下,促成晶間電化學腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。