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。
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。
杂质元素: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。
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。
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,而使铸件的形状和尺寸略起变化。
锌合金压铸件由于锁模力不足、合模不良、模具强度不足、熔汤温度太高等问题会出现表面有毛刺的现象,这种现象叫做产品披锋,往往是企业要面对的后处理加工工序.主要是根据产品性质运用手工打磨,氢氧爆炸以及昭凌冷冻抛丸机去解决。
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