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鋅合金

鋅合金是以鋅為基加入其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等低溫鋅合金。鋅合金熔點低，流動性好，易熔焊，釬焊和塑性加工，在大氣中耐腐蝕，殘廢料便于回收和重熔；但蠕變強度低，易發生自然時效引起尺寸變化。熔融法制備，壓鑄或壓力加工成材。按制造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。
  低溫鋅合金
鋅合金的主要添加元素有鋁,銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動性和耐腐蝕性較好,適用于壓鑄儀表,汽車零件外殼等。

鋅合金成分及鑄件品質
一、鋅合金的特點
　　1. 相對比重大。 　　2. 鑄造性能好，可以壓鑄形狀復雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑。 　　3. 可進行表面處理：電鍍、噴涂、噴漆、拋光、研磨等。 　　4. 熔化與壓鑄時不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模。 　　5. 有很好的常溫機械性能和耐磨性。 　　6. 熔點低，在385℃熔化，容易壓鑄成型。 
使用過程中須注意的問題： 　　1. 抗蝕性差。當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時，導致鑄件老化而發生變形，表現為體積脹大，機械性能特別是塑性顯著下降，時間長了甚至破裂。 　　鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小，因而集中于晶粒邊界而成為陰極，富鋁的固溶體成為陽極，在水蒸氣（電解質）存在的條件下，促成晶間電化學腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。 　　2. 時效作用 　　鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成，它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度極快，因此到室溫時，固溶體的溶解度是大大地飽和了。經過一定時間之后，這種過飽和現象會逐漸解除，而使鑄件地形狀和尺寸略起變化。 　　3. 鋅合金壓鑄件不宜在高溫和低溫（0℃以下）的工作環境下使用。鋅合金在常溫下有較好的機械性能。但在高溫下抗拉強度和低溫下沖擊性能都顯著下降。
二、鋅合金種類
　　傳統的壓鑄鋅合金有2、3、4、5、7號合金，目前應用最廣泛的是3號鋅合金。七十年代發展了高鋁鋅基合金ZA-8、ZA-12、ZA-27。 　　Zamak 3: 良好的流動性和機械性能。 　　應用于對機械強度要求不高的鑄件，如玩具、燈具、裝飾品、部分電器件。 　　Zamak 5: 良好的流動性和好的機械性能。 　　應用于對機械強度有一定要求的鑄件，如汽車配件、機電配件、機械零件、電器元件。 　　Zamak 2: 用于對機械性能有特殊要求、對硬度要求高、耐磨性好、尺寸精度要求一般的機械零件。 　　ZA8: 良好的流動性和尺寸穩定性，但流動性較差。 　　應用于壓鑄尺寸小、精度和機械強度要求很高的工件，如電器件。 　　Superloy: 流動性最佳，應用于壓鑄薄壁、大尺寸、精度高、形狀復雜的工件，如電器元件及其盒體。 　　不同的鋅合金有不同的物理和機械特性，這樣為壓鑄件設計提供了選擇的空間。 　　鋅合金按制造工藝又可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金兩類。鑄造合金的產量遠大于變形合金。下表中列出幾種重要鋅合金的成分、性能和用途。 　　鑄造鋅合金 依鑄造方法不同又分為壓力鑄造鋅合金（在外加壓力作用下凝固）和重力鑄造鋅合金（僅在重力作用下凝固）。 　　壓力鑄造鋅合金 這種合金從1940年在汽車工業中應用以后,產量劇增，在鋅的消耗總量中，約有25%用來生產這種合金。先進適用技術在不斷采用，發展較快。對應相關人才也在增多，收錄齊全的有鋼鐵英才網。最常用的合金系為Zn-Al-Cu-Mg系。 某些雜質明顯影響壓鑄鋅合金的性能。因此對鐵、鉛、鎘、錫等雜質的含量限制極嚴,其上限分別為0.005%、0.004%、0.003%、0.02%，所以壓鑄鋅合金應選用純度大于99.99%的高純鋅作原料。 　　重力鑄造鋅合金 可在砂型、石膏模或硬模中鑄造。這種鋅合金不僅具有一般壓鑄鋅合金的特性，而且強度高，鑄造性能好，冷卻速度對力學性能無明顯影響，殘、廢料可循環使用，澆口簡單，對過熱和重熔不敏感，收縮率小，氣孔少，能電鍍，可用常規方法精整。 　　變形鋅合金 工業上應用的變形鋅合金除了傳統品種外，出現了Zn-1Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。前一種合金經軋制后,由于有TiZn15金屬間化合物彌散質點沿軋向排列成行，可阻礙晶界移動。

三、鋅合金的選擇
　　選擇哪一種鋅合金，主要從三個方面來考慮 　　1. 壓鑄件本身的用途，需要滿足的使用性能要求。包括： 　　（1） 力學性能，抗拉強度，是材料斷裂時的最大抗力； 　　伸長率，是材料脆性和塑性的衡量指標； 　　硬度，是材料表面對硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。 　　（2） 工作環境狀態：工作溫度、濕度、工件接觸的介質和氣密性要求。 　　（3） 精度要求：能夠達到的精度及尺寸穩定性。 　　2. 工藝性能好：（1）鑄造工藝； 　　（2）機械加工工藝性； 　　（3）表面處理工藝性。 　　3. 3. 經濟性好：原材料的成本與對生產裝備的要求（包括熔煉設備、壓鑄機、模具等），以及生產成本
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