壓鑄-鋅合金壓鑄的優點與缺點
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    鋅合金壓鑄的優點與缺點

    鋅合金壓鑄是一種以鋅爲原料,用壓鑄成型方法制造各種金屬結構的方法。


    壓鑄件的優點:鋅合金壓鑄件具有密度小,強度高,耐腐蝕,容易成形等特點,因此具有很好的綜合性能。在生產中也很容易進行機械加工,成型後,製品表面光滑。使用時不需要上蠟、噴塗和塗裝等處理工藝。對環境無污染。鑄造過程中沒有有害氣體產生。對人體無損害。由於合金元素含量較低,可以節約大量的鉛和鋅等資源。


    鋅合金壓鑄的缺點:鋅合金壓鑄件由於含鋅量高,因此易受腐蝕而損壞,也容易出現裂紋、氣孔、縮孔等鑄造缺陷;合金元素易溶於鋅液而殘留在製品中;合金壓鑄時由於雜質的影響易產生氣孔等缺陷,且由於溫度較高、壓鑄速度較高、保壓時間較長及壓力較大而導致模具磨損嚴重;鋅合金壓鑄時需加入較多的鉛作爲雜質控制劑,造成鉛含量高;壓鑄件冷卻速度慢,而在加熱過程中又極易產生內應力而導致變形等缺陷,所以要求成型設備有足夠的性能和可靠性;壓鑄用模具、設備投資大,生產成本高,並且製造週期長。


    目前主要應用於汽車、摩託車發動機缸體、缸蓋和輪轂等部件中。對其他重要部件如發動機的曲軸、連桿蓋等採用普通壓鑄工藝也能生產出很好的產品。

    化學成分

    鋅合金化學成分由五部分組成:①鋅,它是鋅合金的主要成分,約佔總重量的78%。

    ②碳,它是合金中最重要的元素,約佔合金重量的5%。

    ③硅,硅與鐵形成鐵鋅相,影響着鋼的硬度與耐蝕性。

    ④錳,它是一種重要的合金元素,其作用與碳相似。

    ⑤硫,它可防止氧原子進入合金中而引起腐蝕。

    鋅合金化學成分與壓鑄工藝有密切關係。爲了獲得具有良好性能的壓鑄件,要求鋅含量高達50%以上,而目前一般壓鑄工藝使用鋅含量在35%-45%之間。

    由於鋅是一種難溶於水的金屬元素,爲了避免壓鑄件中有雜質的存在而導致缺陷或損壞,常將鋅與其它元素共煉製成合金。

    熔點

    對壓鑄件而言,熔化溫度是指在加熱條件下,熔化鋅合金的最低溫度。例如,在450℃以下,熔化溫度過低(低於300℃)將導致鋅的晶粒長大和雜質(如硫、磷、硅和稀土元素)析出而使合金強度降低。

    雖然鋅合金壓鑄時在熱變形溫度以下成型是有利的,但實際上並不總是如此,因爲由於鑄造工藝的原因可能會產生縮孔等缺陷。爲了避免這些缺陷的產生,應選擇合適的合金成分(包括鋅含量和其他元素),並注意採用正確的壓鑄工藝以防止結晶和組織的變化。與壓鑄鐵相比,鋅合金具有更高的熔點。這意味着更大的熔點梯度和更小的熱裂傾向,因此更適合壓鑄成形零件。

    機械性能

    1)鋅合金壓鑄件的抗拉強度在一定條件下可達400~600 MPa,是鑄鐵的2~4倍,鋁的2~2.5倍,比鑄鋼高數倍或數十倍。

    2)鋅合金壓鑄件的塑性較好,塑性變形能力爲鑄鐵的1~2倍。因而能承受較大的載荷,其疲勞強度比鑄鋼提高一倍左右,在溫度高於700℃時,抗拉強度還可以達到100 MPa左右。

    3)在不同溫度下,鋅合金壓鑄件均具有較好的熱穩定性、熱接觸穩定性和熱傳導性。這是由於鋅合金中氧含量較低,且有良好的抗氧化性,所以熱變形溫度可以比鑄鐵提高100℃左右。此外,鋅合金在不同溫度下具有良好的化學穩定性和抗腐蝕性。

    耐熱性

    由於鋅是最耐高溫的金屬,故可在300℃以上的環境下使用。鋅是最能抗高溫氧化的金屬,在400℃的空氣中或氧濃度爲0.5%的氣體中,鋅耐腐蝕性仍很好,在大氣中可耐氧化腐蝕。但當溫度超過300℃時,則氧化腐蝕增加很快。因此,合金化是提高鋅合金耐熱性的重要途徑之一。

    電性能

    純鋅爲純金屬鋅,導熱性好,導電性較差;銅的導熱性比純鋅高5倍,但導電性比純鋅好。





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    鋅合金壓鑄的優點與缺點

    鋅合金壓鑄是一種以鋅爲原料,用壓鑄成型方法制造各種金屬結構的方法。


    壓鑄件的優點:鋅合金壓鑄件具有密度小,強度高,耐腐蝕,容易成形等特點,因此具有很好的綜合性能。在生產中也很容易進行機械加工,成型後,製品表面光滑。使用時不需要上蠟、噴塗和塗裝等處理工藝。對環境無污染。鑄造過程中沒有有害氣體產生。對人體無損害。由於合金元素含量較低,可以節約大量的鉛和鋅等資源。


    鋅合金壓鑄的缺點:鋅合金壓鑄件由於含鋅量高,因此易受腐蝕而損壞,也容易出現裂紋、氣孔、縮孔等鑄造缺陷;合金元素易溶於鋅液而殘留在製品中;合金壓鑄時由於雜質的影響易產生氣孔等缺陷,且由於溫度較高、壓鑄速度較高、保壓時間較長及壓力較大而導致模具磨損嚴重;鋅合金壓鑄時需加入較多的鉛作爲雜質控制劑,造成鉛含量高;壓鑄件冷卻速度慢,而在加熱過程中又極易產生內應力而導致變形等缺陷,所以要求成型設備有足夠的性能和可靠性;壓鑄用模具、設備投資大,生產成本高,並且製造週期長。


    目前主要應用於汽車、摩託車發動機缸體、缸蓋和輪轂等部件中。對其他重要部件如發動機的曲軸、連桿蓋等採用普通壓鑄工藝也能生產出很好的產品。

    化學成分

    鋅合金化學成分由五部分組成:①鋅,它是鋅合金的主要成分,約佔總重量的78%。

    ②碳,它是合金中最重要的元素,約佔合金重量的5%。

    ③硅,硅與鐵形成鐵鋅相,影響着鋼的硬度與耐蝕性。

    ④錳,它是一種重要的合金元素,其作用與碳相似。

    ⑤硫,它可防止氧原子進入合金中而引起腐蝕。

    鋅合金化學成分與壓鑄工藝有密切關係。爲了獲得具有良好性能的壓鑄件,要求鋅含量高達50%以上,而目前一般壓鑄工藝使用鋅含量在35%-45%之間。

    由於鋅是一種難溶於水的金屬元素,爲了避免壓鑄件中有雜質的存在而導致缺陷或損壞,常將鋅與其它元素共煉製成合金。

    熔點

    對壓鑄件而言,熔化溫度是指在加熱條件下,熔化鋅合金的最低溫度。例如,在450℃以下,熔化溫度過低(低於300℃)將導致鋅的晶粒長大和雜質(如硫、磷、硅和稀土元素)析出而使合金強度降低。

    雖然鋅合金壓鑄時在熱變形溫度以下成型是有利的,但實際上並不總是如此,因爲由於鑄造工藝的原因可能會產生縮孔等缺陷。爲了避免這些缺陷的產生,應選擇合適的合金成分(包括鋅含量和其他元素),並注意採用正確的壓鑄工藝以防止結晶和組織的變化。與壓鑄鐵相比,鋅合金具有更高的熔點。這意味着更大的熔點梯度和更小的熱裂傾向,因此更適合壓鑄成形零件。

    機械性能

    1)鋅合金壓鑄件的抗拉強度在一定條件下可達400~600 MPa,是鑄鐵的2~4倍,鋁的2~2.5倍,比鑄鋼高數倍或數十倍。

    2)鋅合金壓鑄件的塑性較好,塑性變形能力爲鑄鐵的1~2倍。因而能承受較大的載荷,其疲勞強度比鑄鋼提高一倍左右,在溫度高於700℃時,抗拉強度還可以達到100 MPa左右。

    3)在不同溫度下,鋅合金壓鑄件均具有較好的熱穩定性、熱接觸穩定性和熱傳導性。這是由於鋅合金中氧含量較低,且有良好的抗氧化性,所以熱變形溫度可以比鑄鐵提高100℃左右。此外,鋅合金在不同溫度下具有良好的化學穩定性和抗腐蝕性。

    耐熱性

    由於鋅是最耐高溫的金屬,故可在300℃以上的環境下使用。鋅是最能抗高溫氧化的金屬,在400℃的空氣中或氧濃度爲0.5%的氣體中,鋅耐腐蝕性仍很好,在大氣中可耐氧化腐蝕。但當溫度超過300℃時,則氧化腐蝕增加很快。因此,合金化是提高鋅合金耐熱性的重要途徑之一。

    電性能

    純鋅爲純金屬鋅,導熱性好,導電性較差;銅的導熱性比純鋅高5倍,但導電性比純鋅好。





    
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