锌合金 zinc alloy.doc

锌合金zincalloy，以锌为基体加入铝、铜、镁等其他元素而构成的有色合金。呈蓝白色，有光泽，质硬脆。锌合金的熔点约为380℃，浇铸温度为440～460℃之间。
铸造用锌合金按铸造方法分，可分为压铸合金和重力铸造合金两大类；目前国际上用作铸件的标准系列有两大类：
1、ZA系列锌合金，一般用于重力铸件。
2、ZAMAK合金，发展要先于ZA系列合金、主要用于压力铸造。
ZAMAK合金分：ZAMAK2、ZAMAK3、ZAMAK5、ZAMAK7型号，其中ZAMAK3型号锌合金比较适合工艺品、饰品铸造。
ZAMAK3锌合金元素含量参考：锌96%以上，铝3.9-4.3%，镁0.025-0.05%，铜≤0.10%，铁≤0.075%，锡≤0.002%，铅≤0.004%，镉≤0.003%。
锌合金成分中各元素的作用
一、有效合金元素
铝Al
1、改善合金的铸造性能，增加合金流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高机械性能。
2、降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如模具的侵蚀。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、尺寸准确、表面光滑的铸件必需的条件。
铜Cu
1、增加合金的硬度和强度；
2、改善合金的抗磨损性能；
3、减少晶间腐蚀。
不利：
1、含铜量超过1.25%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化；
2、降低合金的可延伸性。
镁Mg
1、减少晶间腐蚀
2、细化合金组织，从而增加合金的强度
3、改善合金的抗磨损性能
不利：
1、含镁量>0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降。
2、易在合金熔融状态下氧化损耗。
二、有害杂质元素
铅Pb、镉Cd、锡Sn
它们在合金中固熔度极微，吸附于晶介，构成众多的电极电位差，形成较大的微腐蚀电池，能使合金晶介结合松弛、粗化（老化），令锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。当锌合金中杂质元素铅、镉含量过高，工件刚压铸成型时，表面质量一切正常，但在室温下存放一段时间后（八周至几个月），表面出现鼓泡。
铁Fe
1、铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣。
2、在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。
3、增加合金的脆性。
铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加，每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和（当温度下降时），或不饱和（当温度上升时）。当铁元素过饱和时，处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应，结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅的腐蚀将会增强，以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗，形成更多的浮渣。
生产中注意的问题
1、控制锌合金成分从采购锌合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。优质的锌合金料是生产优质产品铸件的保证。
2、采购回来锌合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。
3、新料与水口等回炉料配比，回炉料不要超过50%，一般新料：旧料=70：30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。
4、水口料重熔时，一定要严格控制重熔温度不要超过430℃，以避免铝和镁的损耗。
5、有条件的压铸厂最好采用集中熔炉熔化锌合金，使锌合金锭与回炉料均匀配比，熔剂可更有效使用，使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单独熔炉。
6、锌合金生产场地、机器设备及配套工具应单独使用，严禁与铅锡合金混合，特别在电镀时，严禁与镀过铅锡合金的药水池混用，否则极易起泡。