Đặc tính của hợp kim kẽm
Khi các nguyên tố tạp chất như chì, cadmi và thiếc vượt quá giới hạn tiêu chuẩn trong thành phần hợp kim, nó sẽ gây ra hiện tượng lão hóa và biến dạng của vật đúc, biểu hiện bằng sự giãn nở thể tích và suy giảm đáng kể các tính chất cơ học—đặc biệt là độ dẻo—và thậm chí có thể dẫn đến nứt vỡ theo thời gian. Chì, thiếc và cadmi có độ hòa tan rất thấp trong hợp kim kẽm và do đó tập trung tại các ranh giới hạt, hoạt động như cực âm, trong khi dung dịch rắn giàu nhôm hoạt động như cực dương. Trong sự hiện diện của hơi nước (chất điện giải), điều này thúc đẩy sự ăn mòn điện hóa giữa các hạt. Các chi tiết đúc khuôn bị lão hóa do ăn mòn giữa các hạt.
Cấu trúc vi mô của hợp kim kẽm chủ yếu bao gồm các dung dịch rắn giàu kẽm chứa Al và Cu, và các dung dịch rắn giàu Al chứa Zn. Độ hòa tan của chúng giảm khi nhiệt độ giảm. Tuy nhiên, do tốc độ đông đặc cực nhanh của các chi tiết đúc khuôn, độ hòa tan của các dung dịch rắn này phần lớn đạt đến trạng thái bão hòa khi chi tiết đạt đến nhiệt độ phòng. Sau một khoảng thời gian nhất định, trạng thái siêu bão hòa này dần dần biến mất, gây ra những thay đổi nhỏ về hình dạng và kích thước của vật đúc.
Các sản phẩm đúc khuôn hợp kim kẽm không nên được sử dụng trong môi trường hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp (dưới 0°C). Hợp kim kẽm thể hiện các tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, độ bền kéo giảm đáng kể ở nhiệt độ cao, và độ bền va đập giảm đáng kể ở nhiệt độ thấp.
Các loại hợp kim kẽm
| Loại hợp kim | Đặc điểm và ứng dụng |
|---|---|
| Zamak 3 | Độ chảy và tính chất cơ học tốt. Được sử dụng cho các sản phẩm đúc có yêu cầu về độ bền cơ học thấp, chẳng hạn như đồ chơi, đèn chiếu sáng, đồ trang trí và một số linh kiện điện. |
| Zamak 5 | Độ chảy tốt và tính chất cơ học tuyệt vời. Được sử dụng cho các sản phẩm đúc có yêu cầu về độ bền cơ học vừa phải, chẳng hạn như các bộ phận ô tô, linh kiện điện cơ, các bộ phận cơ khí và linh kiện điện. |
| Zamak 2 | Được sử dụng cho các bộ phận cơ khí có yêu cầu đặc biệt về hiệu năng cơ học, độ cứng cao và độ chính xác kích thước nói chung. |
| ZA8 | Có độ chảy và độ ổn định kích thước tốt, nhưng khả năng lưu động tương đối kém. Được sử dụng để đúc khuôn các chi tiết nhỏ có độ chính xác cao và yêu cầu về độ bền cơ học, chẳng hạn như các linh kiện điện tử. |
| Superloy | Độ chảy tối ưu, được sử dụng để đúc khuôn các chi tiết có thành mỏng, kích thước lớn, độ chính xác cao và hình dạng phức tạp, chẳng hạn như các linh kiện điện và vỏ của chúng. |
Các hợp kim kẽm khác nhau sở hữu các đặc tính vật lý và cơ học riêng biệt, mang lại sự linh hoạt trong thiết kế các bộ phận đúc khuôn.
Lựa chọn hợp kim kẽm
Việc lựa chọn hợp kim kẽm chủ yếu được quyết định bởi ba yếu tố:
Độ bền kéo, là sức kháng tối đa của vật liệu trước khi bị gãy; độ giãn dài, đo lường sự cân bằng giữa độ giòn và độ dẻo; và độ cứng, là khả năng chống lại sự biến dạng dẻo của bề mặt vật liệu do vết lõm hoặc ma sát từ vật cứng gây ra.
Nhiệt độ hoạt động, độ ẩm, môi trường tiếp xúc với phôi gia công và yêu cầu về độ kín khí.
Độ chính xác và độ ổn định kích thước có thể đạt được.
Kiểm soát thành phần hợp kim kẽm
| Yếu tố | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superloy | AcuZinc 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nhôm | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 8,2 ~ 8,8 | 6,6 ~ 7,2 | 2,8 ~ 3,3 |
| Đồng | 2,7 ~ 3,3 | <0,030 | 0,7 ~ 1,1 | 0,9 ~ 1,3 | 3.2 ~ 3.8 | 5.0 ~ 6.0 |
| Magiê | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,02 ~ 0,035 | <0,005 | 0,025 ~ 0,05 |
| Sắt | <0,020 | <0,020 | <0,020 | <0,035 | <0,020 | <0,075 |
| Chỉ huy | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,005 |
| Cadmium | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,004 |
| Thiếc | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,003 |
| Kẽm | phần còn lại | phần còn lại | phần còn lại | phần còn lại | phần còn lại | phần còn lại |
Thời gian đăng bài: 23/04/2026
