Charakterystyka stopów cynku
Gdy zanieczyszczenia, takie jak ołów, kadm i cyna, przekraczają dopuszczalne normy w składzie stopu, powoduje to starzenie się i odkształcenie odlewu, objawiające się zwiększeniem objętości i znacznym pogorszeniem właściwości mechanicznych – zwłaszcza plastyczności – a z czasem może nawet prowadzić do pęknięć. Ołów, cyna i kadm charakteryzują się bardzo niską rozpuszczalnością w stopach cynku i dlatego gromadzą się na granicach ziaren, pełniąc funkcję katod, podczas gdy bogaty w aluminium roztwór stały pełni funkcję anody. W obecności pary wodnej (elektrolitu) sprzyja to międzykrystalicznej korozji elektrochemicznej. Odlewy ciśnieniowe starzeją się z powodu korozji międzykrystalicznej.
Mikrostruktura stopów cynku składa się głównie z bogatych w cynk roztworów stałych zawierających Al i Cu oraz bogatych w Al roztworów stałych zawierających Zn. Ich rozpuszczalność maleje wraz ze spadkiem temperatury. Jednakże, ze względu na niezwykle szybkie tempo krzepnięcia odlewów ciśnieniowych, rozpuszczalność tych roztworów stałych ulega znacznemu nasyceniu, gdy element osiąga temperaturę pokojową. Po pewnym czasie to przesycenie stopniowo zanika, powodując niewielkie zmiany kształtu i wymiarów odlewu.
Odlewy ciśnieniowe ze stopów cynku nie powinny być stosowane w środowiskach o wysokiej lub niskiej temperaturze (poniżej 0°C). Stopy cynku wykazują dobre właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej. Jednakże wytrzymałość na rozciąganie znacznie spada w wysokich temperaturach, a udarność znacznie spada w niskich.
Rodzaje stopów cynku
| Typ stopu | Charakterystyka i zastosowania |
|---|---|
| Zamak 3 | Dobra płynność i właściwości mechaniczne. Stosowany do odlewów o niskich wymaganiach wytrzymałościowych, takich jak zabawki, oprawy oświetleniowe, elementy dekoracyjne i niektóre elementy elektryczne. |
| Zamak 5 | Dobra płynność i doskonałe właściwości mechaniczne. Stosowany do odlewów o umiarkowanych wymaganiach dotyczących wytrzymałości mechanicznej, takich jak części samochodowe, elementy elektromechaniczne, części mechaniczne i komponenty elektryczne. |
| Zamak 2 | Stosowane do części mechanicznych o specjalnych wymaganiach odnośnie wydajności mechanicznej, wysokiej twardości i ogólnej dokładności wymiarowej. |
| ZA8 | Dobra płynność i stabilność wymiarowa, ale stosunkowo słaba płynność. Stosowany do odlewania ciśnieniowego małych detali o wysokiej precyzji i wytrzymałości mechanicznej, takich jak komponenty elektryczne. |
| Superloy | Optymalna płynność, stosowana przy odlewaniu ciśnieniowym cienkościennych, dużych, precyzyjnych i o skomplikowanych kształtach elementów, takich jak podzespoły elektryczne i ich obudowy. |
Różne stopy cynku posiadają różne właściwości fizyczne i mechaniczne, co zapewnia elastyczność w projektowaniu części odlewanych ciśnieniowo.
Wybór stopów cynku
Wybór stopu cynku zależy przede wszystkim od trzech czynników:
Wytrzymałość na rozciąganie, która jest maksymalną odpornością materiału przed pęknięciem; wydłużenie, które jest miarą równowagi między kruchością i ciągliwością; oraz twardość, która jest odpornością powierzchni materiału na odkształcenia plastyczne spowodowane wgnieceniem lub tarciem twardego przedmiotu.
Temperatura pracy, wilgotność, media, z którymi ma styczność przedmiot obrabiany, oraz wymagania dotyczące szczelności.
Osiągalna dokładność i stabilność wymiarowa.
Kontrola składu stopu cynku
| Element | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superloy | AcuZinc 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 8,2 ~ 8,8 | 6,6 ~ 7,2 | 2,8 ~ 3,3 |
| Miedź | 2,7 ~ 3,3 | <0,030 | 0,7 ~ 1,1 | 0,9 ~ 1,3 | 3,2 ~ 3,8 | 5,0 ~ 6,0 |
| Magnez | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,02 ~ 0,035 | <0,005 | 0,025 ~ 0,05 |
| Żelazo | <0,020 | <0,020 | <0,020 | <0,035 | <0,020 | <0,075 |
| Ołów | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,005 |
| Kadm | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,004 |
| Cyna | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,003 |
| Cynk | reszta | reszta | reszta | reszta | reszta | reszta |
Czas publikacji: 23-04-2026
