這篇接著上篇《鋅鋼欄桿生產(chǎn)廠家解讀其中的鋅合金參數(shù)和生產(chǎn)過程中的注意事項-上》繼續(xù)分析,
鋅合金選擇哪一種鋅合金,主要從三個方面來考慮
(一)壓鑄件本身的用途,需要滿足的使用性能要求。
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(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。
3:精度要求:能夠達到的精度及尺寸穩(wěn)定性。
(二)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。
(三)經(jīng)濟性好
原材料的成本與對生產(chǎn)裝備的要求(包括熔煉設(shè)備、壓鑄機、模具等),以及生產(chǎn)成本。
鋅合金合金成分中,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改善合金的鑄造性能,增加合金的流動性,細化晶粒,引起固溶強化,提高機械性能。
②降低鋅對鐵的反應(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%。主要考慮到所要求的強度及流動性,流動性好是獲得一個完整、尺寸精確、表面光滑的鑄件必需的條件。鋁對流動性和機械性能的影響見圖3。流動性在鋁含量5%時達到最大值;在3%時降到最小值。鋁對沖擊強度的影響見圖3中虛線。沖擊強度在含鋁量3.5%達到最大值;6%時降到最小值。含鋁量超過4.3%,合金變脆。含鋁量低于規(guī)定范圍,導(dǎo)致薄壁件充型困難,有鑄后冷卻破裂的可能。鋁在鋅合金中不利的影響是產(chǎn)生Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
(2)銅作用
1:增加合金的硬度和強度;
2:改善合金的抗磨損性能;
3:減少晶間腐蝕。
不利
1:含銅量超過1.25%時,使壓鑄件尺寸和機械強度因時效而發(fā)生變化;
2:降低合金的可延伸性。
(3)鎂作用
①減少晶間腐蝕
②細化合金組織,從而增加合金的強度
③改善合金的抗磨損性能
不利
①含鎂量>0.08%時,產(chǎn)生熱脆、韌性下降、流動性下降。
②易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗。
(4)雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫
使鋅合金的晶間腐蝕變成十分敏感,在溫、濕環(huán)境中加速了本身的晶間腐蝕,降低機械性能,并引起鑄件尺寸變化。當鋅合金中雜質(zhì)元素鉛、鎘含量過高,工件剛壓鑄成型時,表面質(zhì)量一切正常,但在室溫下存放一段時間后(八周至幾個月),表面出現(xiàn)鼓泡。
(5)雜質(zhì)元素:鐵
①鐵與鋁發(fā)生反應(yīng)形成Al5Fe2金屬間化合物,造成鋁元素的損耗并形成浮渣。
②在壓鑄件中形成硬質(zhì)點,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)鋅液溫度變化都將導(dǎo)致鐵元素過飽和(當溫度下降時),或不飽和(當溫度上升時)。當鐵元素過飽和時,處于過飽和的鐵將與合金中鋁發(fā)生反應(yīng),結(jié)果是造成浮渣量增加。當鐵元素不飽和時,合金對鋅鍋和鵝頸材料的腐蝕將會增強,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。
鋅合金
1:控制合金成分從采購合金錠開始,合金錠必須是以特高純度鋅為基礎(chǔ),加上特高純度鋁、鎂、銅配制成的合金錠,供應(yīng)廠有嚴格的成分標準。優(yōu)質(zhì)的鋅合金料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的保證。
2:采購回來合金錠要保證有清潔、干燥的堆放區(qū),以避免長時間暴露在潮濕中而出現(xiàn)白銹,或被工廠臟物污染而增加渣的產(chǎn)生,也增加金屬損耗。清潔的工廠環(huán)境對合金成分的有效控制是很有作用的。
3:新料與水口等回爐料配比,回爐料不要超過50%,一般新料:舊料=70:30。連續(xù)的重熔合金中鋁和鎂逐漸減少。
4:水口料重熔時,一定要嚴格控制重熔溫度不要超過430℃,以避免鋁和鎂的損耗。
5:有條件的壓鑄廠最好采用集中熔爐熔化鋅合金,使合金錠與回爐料均勻配比,熔劑可更有效使用,使合金成分及溫度保持均勻穩(wěn)定。電鍍廢品、細屑應(yīng)單獨熔爐。