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。
低铝锌基合金一般为二元合金,主要用于防腐功能,基本上用喷镀锌铝合金替代了镀锌工艺(新技术)。中铝锌基合金一般为三元合金,主要用于紧固功能,常常用于制造铆钉等紧固件,其原因是除了其具有一定的强度和延伸率,主要是其具有很好的施工方便性。高铝锌基合金一般为三元或多元合金,该合金具有这样的特性,即采用不同的熔炼参数和铸造工艺,制造出的材料在性能上存在着很大的差异;有的延伸率好适合于制造紧固件,有的强度高适合于制造高强度壳体,只有一少部分减摩系数小适合于制造滑动轴承;因此高铝锌基合金在国外被称作“魔术合金”。一般来说,锌基轴承合金都是高铝锌基合金,但高铝锌基合金并不都是滑动轴承合金。
滑动轴承合金要求要有一定的强度、延伸率和硬度,重要的要有非常良好的减摩性能。良好的减摩性不是把几种有关的金属成份混合在一起熔炼就可以自然产生出来的,它是需要完整的工艺来其性能的;比如金刚石和石墨,它们具有相同的化学成份,如果采用不同的工艺,那么就可以生产出金刚石或石墨;金刚石的分子结构是三角形结构,它的特性是坚硬无比,可以用来制作刀具;石墨的分子结构是平行结构,它的特性是非常柔软,可以用来制作润滑剂;金刚石和石墨成分相同,其性能却是天壤之别。
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,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。