Продукция »

Цинк » 

Сплави на основі цинку

1. Хімічний склад ливарних цинкових сплавів
2. Галузь застосування ливарних цинкових сплавів
3. Фізичні властивості ливарних цинкових сплавів
4. Хімічний склад антифрикційних цинкових сплавів
5. Галузь застосування антифрикційних цинкових сплавів
6. Фізичні властивості антифрикційних цинкових сплавів
7. Наша пропозиція

Промислові цинкові сплави розроблені на базі систем цинк - алюміній і цинк – алюміній - мідь. Практично у всі цинкові сплави введена домішка магнію (до 0,1 %), що підвищує розмірну стабільність литих деталей і збільшує корозійну стійкість сплавів.

Цинкові сплави підрозділяються на ливарні та антифрикційні.

Марка сплаву	Основних компонентів
	Al	Cu	Mg	Fe	Zn
ZnA14A*	3,5–4,5	–	0,02–0,06	–	Основа
ЦА4 о	3,5–4,5	–	0,02–0,06	–
ЦА4	3,5–4,5	–	0,02–0,06	–
ZnA14Cu1A*	3,5–4,5	0,7–1,3	0,02–0,06	–
ЦА4М1о	3,5–4,5	0,7–1,3	0,02–0,06	–
ЦА4М1	3,5–4,5	0,7–1,3	0,02–0,06	–
ЦА4М1в	3,5–4,5	0,6–1,3	0,02–0,10	–
ZnA14Cu3A*	3,5–4,5	2,5–3,7	0,02–0,06	–
ЦА4М3 о	3,5–4,5	2,5–3,7	0,02–0,06	–
ЦА4М3	3,5–4,5	2,5–3,7	0,02–0,06	–
ЦА8М1	7,1–8,9	0,70–1,40	0,01–0,06	–
ЦА30М5	28,5–32,1	3,8–5,6	0,01–0,08	0,01–0,5

Марка сплаву	Домішок, не більше
	Cu	Pb	Cd	Sn	Fe	Si	Pb + Cd + Sn
ZnA14A*	0,06	0,004	0,003	0,001	0,06	0,015	0,007
ЦА4 о	0,06	0,005	0,003	0,001	0,06	0,015	0,009
ЦА4	0,06	0,01	0,005	0,002	0,07	0,015	–
ZnA14Cu1A*	–	0,004	0,003	0,001	0,06	0,015	0,007
ЦА4М1о	–	0,005	0,003	0,001	0,06	0,015	0,009
ЦА4М1	–	0,01	0,005	0,002	0,07	0,015	–
ЦА4М1в	–	0,02	0,015	0,005	0,12	0,03	–
ZnA14Cu3A*	–	0,004	0,003	0,001	0,06	0,015	0,007
ЦА4М3 о	–	0,006	0,003	0,001	0,06	0,015	0,009
ЦА4М3	–	0,01	0,005	0,002	0,07	0,015	–
ЦА8М1	–	0,01	0,006	0,002	0,10	0,015	–
ЦА30М5	–	0,02	0,016	0,01		0,075	–

Примітки:

1. На вимогу споживача у сплавах марок ZnA14A, ЦА4-о, ЦА4 допускається масова частка міді як легуючого елементу до 0,10 %.
2. За погодженням виробника із споживачем у сплавах марок ЦА4М3о допускається масова частка олова до 0,002 %, кадмію — до 0,004 % при сумі домішок свинцю, кадмію і олова не більше 0,009 %.
3. На вимогу споживача в сплавах марок ЦА4, ЦА4М1 і ЦА4М3 масова доля свинцю має бути не більше 0,006 %.
4. Визначення хімічного складу сплавів проводять за Державним стандартом 25284.0–Державний стандарт 25284.8. Допускається визначати хімічний склад іншими методами, що забезпечують точність не нижче приведеною у вказаних стандартах. Під час виникнення розбіжностей в оцінці хімічного складу визначення проводять за Державним стандартом 25284.0–ГОСТ 25284.8.

(*) Зірочкою відмічені сплави, що виготовляються за погодженням споживача з виробником.

Марка сплаву	Спосіб лиття	Механічні властивості, не менше
		Тимчасовий опір, МПа (кгс/мм2)	Відносне подовження, %	Твердість, НВ
ZnA14A	K	196 (20)	1,2	70
ЦА4 о, ЦА4	Д	256 (26)	1,8	70
ZnA14Cu1A, ЦА4М1 о, ЦА4М1	К Д	215 (22) 270 (28)	1,0 1,7	80 80
ЦА4М1в	КД	196 (20)	0,5	65
ZnA14Cu3A,	П	215 (22)	1,0	85
ЦА4М3 о	К	235 (24)	1,0	90
ЦА4М3	Д	290 (30)	1,5	90
ЦА8М	К Д	235 (24) 270 (28)	1,5 1,5	70 90
ЦА30М5	К Д	435 (44) 370 (38)	8,0 1,0	115 115

Примітка. У таблиці прийняті наступні позначення засобів лиття: П — лиття в піщані форми; К — лиття в кокіль; Д — лиття під тиском.

Марка сплаву	Щільність , (кг/м³)×10-3	Температурний інтервал твердіння, °С	Питома теплоємкість при 20°С, Дж/кг×град–1	Теплопро- відність, Вт/м ×град–1	Температурний коефіцієнт лінійного розширення в інтервалі температур 20–100°С, α×10–6, град–1
ЦА4	6,7	380–386	410	113	26,0
ЦА4М1	6,7	380–386	440	109	26,5
ЦА4М3	6,8	379–389	427	105	29,5
ЦА8М1	6,3	375–404	–	–	–
ЦА30М5	4,8	480–563	–	–	–

Марка сплаву	Характерні властивості	Галузь застосування
ZnA14A	Жидкотекучість, підвищена корозійна стійкість, стабільність розмірів	У автомобільній, тракторній, електротехнічній та інших галузях промисловості для відливання деталей приладів, що вимагають стабільності розмірів
ЦА4 о	Жидкотекучість, корозійна стійкість, стабільність розмірів
ЦА4	Як для марки ЦА4 о, але з меншою корозійною стійкістю
ZnA14Cu1A	Жидкотекучість, підвищена корозійна стійкість, практично незмінність розмірів при природному старінні	У автомобільній, тракторній, електротехнічній та інших галузях промисловості для відливання корпусних, арматурних, декоративних деталей, що не вимагають підвищеної точності
ЦА4М1 о	Жидкотекучість, підвищена корозійна стійкість, практично незмінність розмірів при природному старінні
ЦА4М1	Як для марки ЦА4М1 о, але з меншою стійкістю розмірів	У автомобільній, тракторній, електротехнічній і інших галузях промисловості для відливання корпусних, арматурних, декоративних деталей, що не вимагають підвищеної точності
ЦА4М1в	За технологічними та експлуатаційними властивостями поступається попереднім маркам сплавів цієї групи	У різних галузях промисловості для лиття невідповідальних деталей
ZnAl4Cu3A	Жидкотекучість, висока міцність, корозійна стійкість, змінність розмірів до 0,5 %	У автомобільній та інших галузях промисловості для виготовлення деталей, що вимагають підвищеної точності
ЦА4М3 о	Жидкотекучість, висока міцність, корозійна стійкість, змінність розмірів до 0,5 %
ЦА4М3	Як для марки ЦА4М3 о, але із зниженою корозійною стійкістю
ЦА30М5	Призначені для заміни стандартного антифрикційного сплаву ЦАМ10-5, значно перевершують його за механічними властивостями і зносостійкістю	Вкладиші підшипників, втулки балансування підвіски, черв'ячні шестерни, сепаратори підшипників кочення
ЦА8М1	Як для марки ЦА4М1, але з більш міцними властивостями	У автомобільній, тракторній, електротехнічній та інших галузях промисловості

Усі ливарні цинкові сплави мають добру жидкотекучість та дають щільні відливання. Відносно низька температура лиття (440–470 °С) визначає легкі умови роботи прес-форм і кокілів, а висока жидкотекучість дозволяє відливати тонкостінні деталі складної форми.

У процесі природного старіння цинкових сплавів відбувається зменшення розмірів (усадка) відлитих деталей (на 0,07–0,09 %). Дві третини усадки відбувається протягом 4–5 тижнів, останнє — протягом багатьох років. Для стабілізації розмірів застосовують термообробку — відпал (3–6 ч при 100 °С, або 5–10 ч при 85 °С, або 10–20 ч при 70 ° C).

Цинкові сплави можуть піддаватися зварці і паянню. Проте ці процеси застосовують головним чином для закладення дефектів, оскільки зварні та паяні шви мають низьку міцність. Олов'яно-свинцевими припоями можна паяти лише заздалегідь нікельовані деталі з використанням флюсу — підкисленого хлористого цинку. Кращі результати дає припій, що містить 82,5 % Cd + 17,5 % Zn. В цьому випадку флюс не потрібний.

Зварку ведуть у відновному полум'ї з використанням присадки з того ж сплаву, що і зварювані деталі.

Ці сплави не можна використовувати в умовах підвищених і низьких температур, оскільки вже при температурі 100 °C їх міцність знижується на 30 %, твердість на 40 %, а при температурі нижче 0 °С вони стають крихкими.

Марка сплаву	Масова частка, %
	основних компонентів				домішок, не більше
	Al	Cu	Mg	Zn	Pb	Fe	Sn	Cd	Si
ЦАМ 9-1,5	9,0-11,0	1,0-2,0	0,03-0,06	основа	0,02	0,10	0,01	0,015	0,03
ЦАМ 10-5	9,0-12,0	4,0-5,5	0,03-0,06	то же	0,02	0,10	0,01	0,015	0,03

Масова частка свинцю, олова, кадмію і кремнію визначають за вимогою споживача.

Масові частки домішок, що допускаються, можуть змінюватися за погодженням між виробником і споживачем без зміни масових часток основних компонентів і обумовлюються вимогами поставки.

Приклад умовного позначення: Чушка зі сплаву ЦАМ 9-1,5: ЦАМ 9-1,5 ч ГОСТ 21438.

Сплави ЦАМ 4-1; ЦАМ 4-3; ЦАМ 4-1о; ЦАМ 9-1,5; ЦАМ 10-5; ЦА 4; ЦА 4о призначені для виробництва відливань, що виготовляються для потреб народного господарства та експорту, для підшипників ковзання. Використовуються в литому або деформованому стані у вузлах тертя, температура яких не перевищує 80-100 град.

Висока теплопровідність і теплоємність; здатність утворювати міцні граничні шари, що зменшують тертя; здатність матеріалу легко (пружно або пластично) деформуватися або зношуватися, що сприяє рівномірному розподілу навантаження по поверхні дотику, мікрогеометрична будова поверхні, а саме певна міра шорсткості або пористості, при яких масло стримується в поглибленнях, і здатність матеріалу «поглинати» тверді абразивні частки, що попали на поверхню тертя, оберігаючи тим самим від зносу зв'язану деталь

T	E 10-5	α106	λ	ρ	C	R109
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.9		100.8	6100
100		27