到底選擇哪一種鋅合金?主要是從三個方面來考慮:
1.鑄件本身的使用用途,是需要滿足的性能要求。
包括:
(1)力學(xué)性能,抗拉強(qiáng)度,是造成材料斷裂時的最大抗力;伸長率,是造成材料脆性與塑性的衡量指標(biāo);硬度,是造成材料表面對硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。
(2)工作環(huán)境狀態(tài):工作溫度、濕度、工件接觸的介質(zhì)與氣密性要求。
(3)精度要求:能夠達(dá)到的精度以及尺寸穩(wěn)定性。
2.工藝性能好:
(1)鑄造工藝;
(2)機(jī)械加工工藝性;
(3)表面處理工藝性。
3. 經(jīng)濟(jì)性好:原材料的成本和生產(chǎn)裝備的要求(包括熔煉設(shè)備、壓鑄機(jī)、模具等),以及生產(chǎn)成本。 鋅合金成分控制 合金中是個元素的主要作用 合金成分中,有效合金元素:鋁、銅、鎂;有害雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫、鐵。
(1)鋁 作用:1.改善合金鑄造的性能,增加了合金流動性,細(xì)化晶粒,引起固溶強(qiáng)化,提高機(jī)械性能。 2.降低了鋅對鐵反應(yīng)能力,減少對鐵質(zhì)材料,如鵝頸、模具、坩堝的侵蝕。 鋁含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考慮到要求的強(qiáng)度和流動性,流動性好與壞是獲得一個完整、尺寸精確、表面光滑的壓鑄件必備條件。
(2)銅 作用:1.增加合金的硬度與強(qiáng)度; 2.改善了合金的抗磨損耗性能; 3.減少晶間腐蝕。 不利:1. 含銅量超過1.25%時,使得壓鑄件尺寸與機(jī)械強(qiáng)度因時效而發(fā)生變化; 2. 降低了合金可延伸性。
(3)鎂 作用:1.減少晶間腐蝕 2.細(xì)化合金組織,從而增加了合金強(qiáng)度 3.改善了合金的抗磨損耗性能 不利:1.含鎂量 > 0.08%時,產(chǎn)生熱脆、韌性下降、流動性下降。 2.容易在合金熔融下氧化損耗。
(4)雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫 使得鋅合金晶間腐蝕變得十分地敏感,在溫、濕環(huán)境下加劇了本身晶間腐蝕,降低機(jī)械性能,并且引起壓鑄件尺寸變化。鋅合金中的雜質(zhì)元素鉛、鎘含量過太高,工件剛在壓鑄成型的時候,表面的質(zhì)量一切都正常,但是在室溫里存放著一段時間(八周至幾個月),表面出現(xiàn)鼓泡。
(5)雜質(zhì)元素:鐵
1.鐵和鋁之間發(fā)生的反應(yīng)就會形成Al5Fe2金屬間化合物,造成了鋁元素的損耗形成浮渣。
2.在壓鑄件中形成的硬質(zhì)點(diǎn),會影響后加工與拋光。
3.增加合金的脆性。 鐵元素在鋅液中的溶解度會隨著溫度的增加而增加的,每一次爐內(nèi)鋅液溫度變化都將導(dǎo)致鐵元素過飽和(當(dāng)溫度下降時),或不飽和(當(dāng)溫度上升時)。當(dāng)鐵元素過于飽和的時候,處于飽和的鐵將和合金中的鋁發(fā)生反應(yīng),結(jié)果是會造成浮渣量的增加。當(dāng)鐵元素不飽和的時候,合金對于鋅鍋與鵝頸材料的腐蝕也將會增強(qiáng),以回到飽和狀態(tài)。兩種溫度變化的一個共同結(jié)果是最終造成對鋁元素的消耗,形成更多的浮渣。
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