Característiques dels aliatges de zinc
Quan els elements impurs com el plom, el cadmi i l'estany superen els límits estàndard en la composició de l'aliatge, això fa que la peça fosa envellisca i es deformi, manifestant-se com una expansió del volum i una disminució significativa de les propietats mecàniques, especialment la plasticitat, i fins i tot pot provocar fractures amb el temps. El plom, l'estany i el cadmi tenen una solubilitat molt baixa en els aliatges de zinc i, per tant, es concentren als límits de gra, actuant com a càtodes, mentre que la solució sòlida rica en alumini actua com a ànode. En presència de vapor d'aigua (electròlit), això promou la corrosió electroquímica intergranular. Les peces foses a pressió envelleixen a causa de la corrosió intergranular.
La microestructura dels aliatges de zinc consisteix principalment en solucions sòlides riques en zinc que contenen Al i Cu, i solucions sòlides riques en Al que contenen Zn. La seva solubilitat disminueix a mesura que baixa la temperatura. Tanmateix, a causa de la velocitat de solidificació extremadament ràpida de les peces foses a pressió, la solubilitat d'aquestes solucions sòlides està en gran part saturada quan la peça arriba a la temperatura ambient. Després d'un cert període de temps, aquesta sobresaturació es dissipa gradualment, provocant lleugers canvis en la forma i les dimensions de la fosa.
Les peces de fosa a pressió d'aliatge de zinc no s'han d'utilitzar en entorns de funcionament d'alta o baixa temperatura (per sota de 0 °C). Els aliatges de zinc presenten bones propietats mecàniques a temperatura ambient. Tanmateix, la resistència a la tracció disminueix significativament a altes temperatures i la resistència a l'impacte disminueix significativament a baixes temperatures.
Tipus d'aliatges de zinc
| Tipus d'aliatge | Característiques i aplicacions |
|---|---|
| Zamak 3 | Bona fluïdesa i propietats mecàniques. S'utilitza per a peces de fosa amb baixos requisits de resistència mecànica, com ara joguines, llums, articles decoratius i certs components elèctrics. |
| Zamak 5 | Bona fluïdesa i excel·lents propietats mecàniques. S'utilitza per a peces de fosa amb requisits de resistència mecànica moderats, com ara peces d'automòbils, components electromecànics, peces mecàniques i components elèctrics. |
| Zamak 2 | S'utilitza per a peces mecàniques amb requisits especials de rendiment mecànic, requisits d'alta duresa i requisits generals de precisió dimensional. |
| ZA8 | Bona fluïdesa i estabilitat dimensional, però fluïdesa relativament deficient. S'utilitza per a la fosa a pressió de peces petites amb requisits d'alta precisió i resistència mecànica, com ara components elèctrics. |
| Superloy | Fluïdesa òptima, utilitzada per a la fosa a pressió de peces de paret fina, grans dimensions, alta precisió i formes complexes, com ara components elèctrics i les seves carcasses. |
Els diferents aliatges de zinc posseeixen propietats físiques i mecàniques diferents, cosa que proporciona flexibilitat en el disseny de peces de fosa a pressió.
Selecció d'aliatges de zinc
L'elecció de l'aliatge de zinc ve determinada principalment per tres factors:
La resistència a la tracció, que és la resistència màxima d'un material abans de la fractura; l'elongació, que mesura l'equilibri entre la fragilitat i la ductilitat; i la duresa, que és la resistència de la superfície d'un material a la deformació plàstica causada per la indentació o la fricció d'un objecte dur.
Temperatura de funcionament, humitat, medis amb què entra en contacte la peça i requisits d'estanquitat.
Precisió i estabilitat dimensional assolibles.
Control de la composició de l'aliatge de zinc
| Element | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superloy | AcuZinc 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Alumini | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 8,2 ~ 8,8 | 6,6 ~ 7,2 | 2,8 ~ 3,3 |
| Coure | 2,7 ~ 3,3 | <0,030 | 0,7 ~ 1,1 | 0,9 ~ 1,3 | 3,2 ~ 3,8 | 5.0 ~ 6.0 |
| Magnesi | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,02 ~ 0,035 | <0,005 | 0,025 ~ 0,05 |
| Ferro | <0,020 | <0,020 | <0,020 | <0,035 | <0,020 | <0,075 |
| Plom | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,005 |
| Cadmi | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,004 |
| Estany | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,003 |
| Zinc | resta | resta | resta | resta | resta | resta |
Data de publicació: 23 d'abril de 2026
