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1、锌合金成分控制与压铸件质量一、锌合金的特点1. 比重大。2. 铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。3. 可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆。4. 熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。6. 熔点低，在385C熔化，容易压铸成型。使用过程中须注意的问题：1. 抗蚀性差。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
2、 件因晶间腐蚀而老化。2. 时效作用锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成， 它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温 时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐 渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。3.锌合金压铸件不宜在高温和低温（0C以下）的工作环境下使用。锌合金在 常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。24 0图1时效时间对锌合金屈服强度和冲击韧性的影响图2温度对抗拉强度的影响radnF*e1j1-uh二、锌合金种类Zamak 3:良好的流动性和机械性能。应用于对机
3、械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器 件。Zamak 5:良好的流动性和好的机械性能。应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零 件、电器元件。Zamak 2:用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械 零件。ZA8:良好的流动性和尺寸稳定性，但流动性较差。应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件。Superloy流动性最佳，应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件， 如电器元件及其盒体。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。三、锌合金的选择选择哪一种锌合金，主要从三个方面来考虑1.
4、 压铸件本身的用途，需要满足的使用性能要求。包括：（1）力学性能，抗拉强度，是材料断裂时的最大抗力；伸长率，是材料脆性和塑性的衡量指标；硬度，是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。（2）工作环境状态：工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要 求。（3）精度要求：能够达到的精度及尺寸稳定性。2. 工艺性能好：（1）铸造工艺；（2）机械加工工艺性；（3）表面处理工艺性。3. 3.经济性好：原材料的成本与对生产装备的要求（包括熔炼设备、压铸机、 模具等），以及生产成本。四、锌合金成分控制1. 标准合金成分Zamak 2Zamak 3Zamak 5ZA8SuperloyAcuZinc 5铝
5、3.8 4.33.8 4.33.8 4.38.2 8.86.6 7.22.8 3.3铜2.7 3.30.0300.7 1.10.9 1.33.2 3.85.0 6.0镁0.035 0.060.035 0.060.035 0.060.02 0.0350.0050.025 0.05铁0.0200.0200.0200.0350.0200.075铅0.0030.0030.0030.0050.0030.005镉0.0030.0030.0030.0050.0030.004锡0.0010.0010.0010.0010.0010.003锌余量余量余量余量余量余量2. 合金中个元素的作用合金成分中，有效合金元素
6、：铝、铜、镁；有害杂质元素：铅、镉、锡、铁。(1) 铝作用：改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化品粒，引起固溶 强化，提高机械性能。降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如鹅颈、模具、坩 蜗的侵蚀。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、尺寸精确、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 %时达到最大值; 在3 %时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3中虚线。冲击强度在含铝量 3.5哒到最大值；6 %时降到最小值。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
7、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。图3铝对合金流动性和机械性能的影响(2) 铜作用：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。作用：增加铜含量对合金强度的影响见图4。LI TS图4铜对合金强度的影响(3) 镁作用：减少晶间腐蚀细化合金组织，从而增加合金的强度改善合金的抗磨损性能不利：含镁量 0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降。易在合金熔融状态下氧化损耗。镁对合金流动性的影响见图5。图5镁对合金流动性的影响(4) 杂质元素：
8、铅、镉、锡使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。图6铅、镉含量过高造成晶间腐蚀的显微照片（5）杂质元素：铁 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。 在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。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
9、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，合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强，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。图7铁在锌合金中的溶解度随温度的变化五、生产中注意的问题1. 控制合金成分从采购合金锭开始，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 合金料是生产优质铸件的保证。2. 采购回来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：旧料二70 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。
