鋅基合金資料

圖片—鋅基合金產(chǎn)品高鋁鋅基合金是型重力鑄造鋅基合金系列〔圖片—鋅基合金產(chǎn)品高鋁鋅基合金是型重力鑄造鋅基合金系列〔ZA8ZA12ZA27〕的代稱，其在1997〔標(biāo)準(zhǔn)代號：ZnAl27Cu2MgZA27-2金，作為型軸承合金已廣泛取代局部巴氏合金和青銅，用來制造各類軸瓦、軸套、滑板、滑塊、蝸輪及傳動(dòng)螺母等減摩耐磨件。以鋅為基參加其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、概述：鋅基合金材質(zhì)零配件具有力學(xué)性能高、摩擦性能優(yōu)良、耐磨性能好、無火花和無磁性等特點(diǎn)，可以代替價(jià)格較貴的〔錫、鋁〕青銅和〔鉛〕黃銅等銅合金以及巴氏合金等制造軸瓦、軸套、蝸輪、滑塊和絲母等耐磨減摩零件。由于鋅基合金具有原材料價(jià)格低廉、熔化耗能少、熔燒無污染，對成形方法適應(yīng)性廣和切削加工性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而，承受鋅基合金制造耐磨和減摩零件有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國鋅資源豐富，儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的１／３，居世界第一位，具有進(jìn)展鋅基合金得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。下面將介紹一下鋅基合金的性能特點(diǎn)以及我們所研制的鋅基合金在冶金行業(yè)的應(yīng)用狀況。２鋅基合全的性能特點(diǎn)德國早在二次世界大戰(zhàn)完畢前夕就成功地用鋅基合金代替銅合金制造軸承，６０年月初ＩＬＺＲＯ〔國際鉛鋅爭論組織〕開發(fā)了ＺＡＩＺ合金，７０年月末加拿大Ｎｏｒａｎｄａ礦山爭論中心又研制出ＺＡ２７合金，隨后在選擇最正確工藝參數(shù)試驗(yàn)中又成功地金。在這四種鋅基合金中，ＺＡ２７的強(qiáng)度、塑性、韌性和疲乏強(qiáng)度是最高的。與共晶鋅合金相比，抗拉強(qiáng)度提高約５０％，室溫蠕變強(qiáng)度提高３～４倍，在有持續(xù)應(yīng)力的條件下使用，把鋅合金的實(shí)際工作溫度范圍擴(kuò)寬到１５０ｔ。與ＺＣｕｓｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３錫青銅相比，ＺＡ２７合金的強(qiáng)度更高，在干摩擦和潤滑條件下具有更低的摩擦系數(shù)，更好的承載力量，更低的摩擦溫升和更寬的液體潤滑特性；幾乎在全部使用ＺＣｕｓｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３合金的場合都可用ＺＡ２７合金代替。與銅合金相比，鋅合金的熔點(diǎn)更低。由于鋅合金的流淌性優(yōu)良，因此鋅合金不但適合于砂型鑄造，也適合于壓鑄、殼型鑄造、金屬型鑄造、石墨永久型鑄造、石膏型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造和擠壓鑄造。由于ＺＡ２７合金的密度僅為銅合金的２／３，而其價(jià)格卻為銅合金的一半左鑄造鋅基合金和變形鋅基合金。與巴氏合金相比更寬的應(yīng)用范圍等特點(diǎn)。與青銅相比1．強(qiáng)度、硬度和許用壓力與鋁青銅相當(dāng)，廣泛超過錫、鉛等青銅，許用速度相近。完全能夠滿足軸瓦等獨(dú)立減摩耐磨零件使用條件的需求。對潤滑油的親和力較強(qiáng)，自潤滑性更好，加上其冶金特性〔熔點(diǎn)低，不易與鋼軸發(fā)生冶金結(jié)合〕，因此使用中抗粘著性強(qiáng)，減摩耐磨特性更加突出。在銅瓦的1〔ZZnAl27Cu2Mgλ=125；ZCuAl10Fe3λ=59〕，散熱快，磨面溫升慢且低，對配對摩擦有更好的保護(hù)作用。材料密度低〔ZZnAl27Cu2Mgρ=5g/cm3〕，產(chǎn)品質(zhì)量輕〔同型號、同規(guī)格質(zhì)量輕1/3〕，安裝、維護(hù)更加簡潔、便利。具有較高阻尼特性，減振抗噪。一、國標(biāo)規(guī)定的ZA27-2二、高鋁鋅基合金制品的化學(xué)成分及物理特性：注：工藝指穩(wěn)定化熱處理工藝，T2節(jié)約本錢優(yōu)勢明顯不僅能有效保證提高您的產(chǎn)品性能，同時(shí)可使您同種規(guī)格的產(chǎn)品節(jié)約本錢40%Φ5×74m回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦為例，每套12166700元.高鋁鋅基合金在回轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用使用條件≤7.1m/s、重載≤300Kg/cm2、常溫≤150℃條件下，要求[pv]≤30。生產(chǎn)力量10000t/d以下回轉(zhuǎn)窯供給全系列托輪軸瓦、軸套產(chǎn)品，具有年產(chǎn)3000軸瓦的刮研與潤滑建議刮研建議：觸點(diǎn)為25×25mm2上不少于3應(yīng)保證軸瓦與軸頸接觸均勻、連續(xù)。刮研接觸角以 接觸點(diǎn)為1～2點(diǎn)/cm2。10PUBLICPOWER08/09裝方案。實(shí)際中應(yīng)依據(jù)瓦口間隙的大小和儲(chǔ)油槽的深淺、平順刮削至接觸帶，起始處不小于1mm，末端應(yīng)在0.15～0.20軸瓦刮研端面為10×10mm2上不少于1潤滑建議VG680VG460動(dòng)力粘度的潤滑油。同時(shí)，使用中也要考慮環(huán)境和地域的差異并高度關(guān)注潤滑油膜的厚度是否滿足潤滑要求。由于當(dāng)今設(shè)備的進(jìn)展趨勢正向著負(fù)荷大、效率高、壽命長的方向進(jìn)展，因此我們肯定要更潤滑觀念，為了保證設(shè)備更加安全運(yùn)行，建議承受高品質(zhì)的含有極壓及耐磨添加劑的潤滑油。高度關(guān)注磨合初期的潤滑狀況，加強(qiáng)監(jiān)控與清潔?！?--鑄造鋅合金》GB/T1175-1997(1997-03-04公布1997-09-01實(shí)施)本標(biāo)準(zhǔn)首次全面修訂。目前，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織〔 ISO〕尚未制訂鑄造鋅合金標(biāo)準(zhǔn)〔僅有一個(gè)鋅合金標(biāo)準(zhǔn)ISO301-1981,其中僅列出合金錠的化學(xué)成分沒有列出力學(xué)性能〕。為促進(jìn)國際貿(mào)易，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)溝通，同時(shí)又能滿足國內(nèi)市場必要，在本版本中引進(jìn)了德國標(biāo)準(zhǔn)DIN1743中兩個(gè)合金牌號〔適用于制造沖壓模具和美術(shù)裝飾品〕，美國標(biāo)準(zhǔn) ASTMB791中三個(gè)合金牌號于制造減磨、減震和構(gòu)造件〕。上述五個(gè)合金牌號在引用時(shí)僅承受了它們的化學(xué)成分和力學(xué)性能指標(biāo)，具體見本標(biāo)準(zhǔn)附錄 B。本版本在以下章節(jié)中有所轉(zhuǎn)變：3合金中將鋁含量上限由11.0%10.0%,ZA合金中將鋁含量下限由9.0%10.0%,ZZnAl4ZZnAl4-0.5兩個(gè)壓軸合金牌號；4.44.755.1-5.6GB16746-1997本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A本標(biāo)準(zhǔn)的附錄B本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：沈陽鑄造爭論所、河南中發(fā)合金制品〔現(xiàn)許昌眾力合金制品〕包頭五二爭論所。合金牌號合金代號合金元素主要雜質(zhì)含量〔不大于〕AlCuMgZnFePbCdSn 其他ZZnAl27Cu2MgZA27-225.0-28.02.0-2.50.01-0.020 其余0.0750.0060.0060.003Mn0.01Cr0.01Ni0.01一、鋅基合金的特點(diǎn)比重大。鑄造性能好，可以壓鑄外形簡單、薄壁的周密件，鑄件外表光滑?？蛇M(jìn)展外表處理：電鍍、噴涂、噴漆。熔化與壓鑄時(shí)不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模。有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性。熔點(diǎn)低，在385℃熔化，簡潔壓鑄成型。使用過程中須留意的問題：件老化而發(fā)生變形，表現(xiàn)為體積脹大，機(jī)械性能特別是塑性顯著下降，時(shí)間長了甚至裂開。極，富鋁的固溶體成為陽極，在水蒸氣〔電解質(zhì)〕存在的條件下，促成晶間電化學(xué)腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。時(shí)效作用Cu的富鋅固溶體和含ZnAl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后，這種過飽和現(xiàn)象會(huì)漸漸解除，而使鑄件地外形和尺寸略起變化。鋅基合金壓鑄件不宜在高溫順低溫〔0℃以下〕的工作環(huán)境下使用。鋅基合金在常溫下有較好的機(jī)械性能。但在高溫下抗拉強(qiáng)度和低溫下沖擊性能都顯著下降。圖1時(shí)效時(shí)間對鋅基合金屈服強(qiáng)度和沖擊韌性的影響二、鋅基合金種類Zamak3:良好的流淌性和機(jī)械性能。器件。Zamak5:良好的流淌性和好的機(jī)械性能。零件、電器元件。Zamak2:用于對機(jī)械性能有特別要求、對硬度要求高、尺寸精度要求一般的機(jī)械零件。ZA8:良好的流淌性和尺寸穩(wěn)定性，但流淌性較差。應(yīng)用于壓鑄尺寸小、精度和機(jī)械強(qiáng)度要求很高的工件，如電器件。Superloy:流淌性最正確，應(yīng)用于壓鑄薄壁、大尺寸、精度高、外形復(fù)雜的工件，如電器元件及其盒體。選擇的空間。三、鋅基合金的選擇選擇哪一種鋅基合金，主要從三個(gè)方面來考慮壓鑄件本身的用途，需要滿足的使用性能要求。包括：伸長率，是材料脆性和塑性的衡量指標(biāo)；硬度，是材料外表對硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。工作環(huán)境狀態(tài)：工作溫度、濕度、工件接觸的介質(zhì)和氣密性要求。精度要求：能夠到達(dá)的精度及尺寸穩(wěn)定性。工藝性能好：〔1〕鑄造工藝；機(jī)械加工工藝性；外表處理工藝性。3.經(jīng)濟(jì)性好：原材料的本錢與對生產(chǎn)裝備的要求〔包括熔煉設(shè)備、〕，以及生產(chǎn)本錢。四、鋅基合金成分掌握Zamak2Zamak3Zamak5ZA8SuperloyAcuZinc5鋁3.8~4.33.8~4.33.8~4.38.2~8.86.6~7.22.8~3.3銅2.7~3.3<0.0300.7~1.10.9~1.33.2~3.85.0~6.0鎂0.035~0.060.035~0.060.035~0.060.02~0.035<0.0050.025~0.05鐵<0.020<0.020<0.020<0.035<0.020<0.075鉛<0.003<0.003<0.003<0.005<0.003<0.005鎘<0.003<0.003<0.003<0.005<0.003<0.004錫<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.003鋅合金中個(gè)元素的作用錫、鐵。鋁固溶強(qiáng)化，提高機(jī)械性能。侵蝕。鋁含量掌握在性好是獲得一個(gè)完整、尺寸準(zhǔn)確、外表光滑的鑄件必需的條件。鋁對流淌性和機(jī)械性能的影響見圖 3。流淌性在鋁含量5%時(shí)到達(dá)最大值；在3%時(shí)降到最小值。鋁對沖擊強(qiáng)度的影響見圖 3中虛線。沖擊強(qiáng)度在4.3鋁在鋅基合金中不利的影響是產(chǎn)生Fe2Al33鋁對合金流淌性和機(jī)械性能的影響銅1.增加合金的硬度和強(qiáng)度；改善合金的抗磨損性能；削減晶間腐蝕。含銅量超過生變化；2.降低合金的可延長性。作用：①增加銅含量對合金強(qiáng)度的影響見圖4。4銅對合金強(qiáng)度的影響鎂作用：①削減晶間腐蝕②細(xì)化合金組織，從而增加合金的強(qiáng)度③改善合金的抗磨損性能不利：①含鎂量>0.08%鎂對合金流淌性的影響見圖5。5鎂對合金流淌性的影響雜質(zhì)元素：鉛、鎘、錫晶間腐蝕，降低機(jī)械性能，并引起鑄件尺寸變化。量一切正常，但在室溫下存放一段時(shí)間后〔八周至幾個(gè)月〕，外表消滅鼓泡。圖6鉛、鎘含量過高造成晶間腐蝕的顯微照片雜質(zhì)元素：鐵①鐵與鋁發(fā)生反響形成Al5Fe2形成浮渣。②在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn)，影響后加工和拋光。③增加合金的脆性。鐵元素在鋅液中的溶解度是隨溫度增加而增加，每一次爐內(nèi)鋅液溫度當(dāng)鐵元素過飽和時(shí)，處于過飽和的鐵將與合金中鋁發(fā)生反響，結(jié)果是造成以回到飽和狀態(tài)。兩種溫度變化的一個(gè)共同結(jié)果是最終造成對鋁元素的消耗，形成更多的浮渣。五、生產(chǎn)中留意的問題掌