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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。

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。

选择哪一种锌合金,主要从三个方面来考虑

1. 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. 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。

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。

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终造成对铝元素的消耗,形成更多的浮渣。

锌合金也称为锌基合金,一般分为二元合金、三元合金和多元合金。二元锌基合金一般指锌铝合金;三元锌基合金一般指锌铝铜合金;多元合金一般指锌铝铜及其他微量金属。锌基合金、锌合金、锌铝合金都是一个宽泛的概念,不是指该合金可以满足某种特定功能的概念。如锌铝合金按照铝的含量分为低铝锌基合金、中铝锌基合金和高铝锌基合金。它们虽说都是锌铝合金,但它们的性能却有着很大不同。
锌合金压铸件不宜在高温和低温(0℃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。锌铝压铸件是──种以锌为主要成分的压铸零件。这种零件表面有──层很致密的表层,里面则是疏散多孔结构,又是活泼的两性金属。所以,只有采用适当的前处理方法和电镀工艺,才能确保锌合金上的电镀层有良好的附着力,达到合格品的要求。
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。
锌合金回收,电镀不良的废料处理时,要注意单处理,分开熔炼,电镀层的铜、镍、铬等金属是不溶于锌的,熔炼后锌合金锭中会有坚硬的颗粒物,压铸出来的产品会有抛光不良 和机加不良的情况产生。电镀废料重熔时,需要将镀层物质和锌合金溶液分开。重熔处理时会用到锌合金灰渣,当电镀废料受热分解时,熔点低的锌合金液体会流到 灰渣下,而熔点高的电镀层废料会借用灰渣的浮力,停留在灰渣上面,分离电镀金属和锌合金。电镀废料重熔时,一次重熔的废料不宜太多。

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