锌合金成分控制

1．标准合金成分

标准合金成分见下表。

表 锌合金化学成分

2．合金中各元素的作用

合金成分中，有效合金元素有铝、铜、镁；有害杂质元素有铅、镉、锡、铁。

（1）铝

作用：①改善锌合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高机械性能；②降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如鹅颈管、模具、坩埚的侵蚀。

铝含量控制在3.8% -4.3%。主要考虑到所要求的强度及流动性，流动性好是获得一个完整、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件。

流动性在含铝量5%时达到最大值；在含铝量3%时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3-3中虚线。冲击强度在含铝量3.5%时达到量大值；在含铝量6%时降到最小值。含铝量超过4。3%，合金变脆；含铝量低于规定范围，导致薄壁件充型困难，有铸后冷却破裂的可能。铝在锌合金中不利的影响是产生Fe2 Al3浮渣，造成其含铝量下降。

(2)铜

作用：①增加合金的硬度和强度；②改善合金的抗磨损性能；③减少晶间腐蚀。

不利：①含铜量>1.25%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化，即压铸后一度收缩，继而转向膨胀；②降低合金的可延伸性。

(3)镁

作用：①减少晶间腐蚀；②细化合金组织，从而增加合金的强度；③改善合金的抗磨损性能。

不利：①含镁量>0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降；②易在合金熔融状态下氧化损耗。

(4)杂质元素：铅、镉、锡

铅、镉、锡使锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。

当锌合金中杂质元素铅、镉含量过高，工件刚压铸成型时，表面质量一切正常，但在室温下存放一段时间（几周至几个月）后，表面出现鼓泡。也有的锌合金产品放置一段时间后，掉到地下就破碎，就是由于铅、锡、镉等杂质含量超过标准，引起晶间腐蚀而失效。

(5)杂质元素：铁

①铁与铝发生反应形成Als Fe2金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣；②在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光；③增加合金的脆性。

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，结果造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅和鹅颈管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最终造成对铝元素的消耗，形成更多的浮渣。