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。
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。
铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加,每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和(当温度下降时),或不饱和(当温度上升时)。当铁元素过饱和时,处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应,结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时,合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强,以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是终造成对铝元素的消耗,形成更多的浮渣。
新料与水口等回炉料配比,回炉料不要超过50%,一般新料:旧料 = 70:30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。水口料重熔时,一定要严格控制重熔温度不要超过420℃,以避免铝和镁的损耗。有条件的压铸厂好采用集中熔炉熔化锌合金,使合金锭与回炉料均匀配比,熔剂可更有效使用,使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单熔炉。
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。
当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时,导致铸件老化而发生变形,表现为体积胀大,机械性能特别是塑性显著下降,时间长了甚至破裂。铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小,因而集中于晶粒边界而成为阴极,富铝的固溶体成为阳极,在水蒸气(电解质)存在的条件下,促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
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。
电镀常用的锌合金材料为,其主要成分为:铝3.5%~4.5%,铜0.75%~1.25%,镁0.03%~0.08%,余量为锌,杂质总和≤0.2%。而925牌号的锌合金含铜量高,也易于电镀。通常,锌合金的密度为6.4~6.5g/cm3,若密度<6.4g/cm3,电镀后易发生起泡和麻点。总之,选材时务必严格把关。另外,压铸时模具设计合理,避免给电镀带来难以克服的缺陷(如麻点)。
锌合金回收,工艺中产生的废料,要区分处理,一起熔炼的话不但不能很好的达成回收利用的效果。反而会造成锌合金锭的成分混杂,造成锌合金中有坚硬的颗粒物,使得熔炼压 铸出来的工件有重大缺陷。一般来说,水口和压铸废件会作为一类来处理。锌渣会作为一类来处理。后电镀废料会作为一类来处理。