Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цинк (цинковые сплавы)

Цинк (цинковые сплавы)

Цинк – металл светлого серо-голубоватого цвета. Он хрупок, но при нагреве до 100-150 градусов становится пластичным, а при температуре в 200 градусов Цельсия вновь становится хрупких. Металл имеет гексагональную структуру, что объясняет его резкую анизотропию основных свойств. В итоге прочностные характеристики в поперечном направлении значительно выше по сравнению с продольным.

В нормальных условиях цинк имеет малую пластичность, но после нагрева до 100-150 градусов он прекрасно обрабатывается давлением (вытяжка, штамповка, прессование, прокатка). При обработке чистого цинка материал кристаллизуется и не требует дополнительного отжига.

Особенность цинковых изделий в невозможности эксплуатации при повышенной и пониженной температуре. Так, при нагреве до 100 градусов твердость металла снижается на 40%, а прочность на 30%. При снижении температуры до 0 градусов материал становится хрупким.

Сплавы на основе цинка

Технологичность металла при обработке давлением определяется его чистотой. Отрицательное влияние на обработку оказывает наличие олова, которая образует с цинком эвтектику с температурой плавления на уровне 199 градусов. Наличие же примесей железа замедляет процесс рекристаллизации.

В производстве широкое распространение получили сплавы на основе цинка для последующего литья под давлением, которые дополнительно содержат в составе магний, медь и алюминий. В процессе старения подобных цинковых сплавов происходит естественное уменьшение линейных размеров (примерно на 0,07-0,09%). Основная доля усадки происходит в течение 4-5 недель после изготовления. Для стабилизации размеров необходимо дополнительно произвести отжиг.

Сварка сплавов на основе цинка

Цинк и сплавы на его основе могут подвергаться сварке и плавке, но обычно это используется для заделки каких-либо дефектов при производстве и ремонтных работах при эксплуатации. Причина ограниченности применения сварки в невысокой прочности швов. Для проведения сварочных работ используют припои на основе кадмия (82,5%) и цинка (17,5%), а также различные оловяно-свинцовые припои. В последнем случае используется в качестве флюса подкисленный хлористый цинк, а обрабатывать подобным припоем можно только никелированные сплавы. Сварка цинка ведется в восстановительном пламени, а изделия и электроды изготавливаются из одинакового сплава.

Использование цинковых сплавов

Сплавы на основе цинка используются в различных сферах промышленности. Например, в автомобилестроении сплавы используют для изготовления решеток радиаторов, декоративных элементов, корпусов карбюратора, деталей гидравлической тормозной системы, рам спидометров. Из цинковых сплавов изготавливают элементы стиральных машин, миксеров, часов, всевозможного кухонного и иного оборудования. Для повышения декоративных и коррозионностойких характеристик на цинковые изделия часто наносят медные, хромовые и никелевые покрытия различной толщины.

9. Сплавы на основе цинка

Цинк широко используют для изготовления бижутерии. Застежки, молнии, пуговицы, элементы недорогих бус, декоративные накладки на подарочные папки и ружья, личные украшения (цепочки), ювелирные шкатулки и т. п. выполняются из цинковых сплавов. В чистом виде цинк применяется для антикоррозионных и декоративных покрытий.

Читайте так же:
Чем открутить ржавый болт

Механические свойства цинка характеризуются следующими средними показателями: ?в = 15 кГ/мм2, ? = 20 %, ? = 70 % и НВ = 30 кГ/мм2.

Сплавы на основе цинка применяют для получения художественных и ювелирных отливок литьем под давлением и в кокиль.

Согласно диаграмме состояния системы Zn – Al, приведенной на рис. 9.1, первичными кристаллами являются твердый раствор алюминия в цинке (?-фаза), а эвтектикой – смесь кристаллов ? и ? (?-твердый раствор цинка в алюминии). Однако при медленном охлаждении ?-фаза при температуре 270 °C распадается с образованием эвтектоида: ? ? ?1 + ?, где ?1 является также твердым раствором цинка в алюминии, но содержит в своем составе 27 % Zn. Фаза ? имеет в составе: 79 % Zn и 21 % Al.

Необходимо указать, что если быстрым охлаждением удается предотвратить распад ?-твердого раствора, то в силу неустойчивого его состояния при обычных температурах происходит распад уже в готовых изделиях. Этот процесс часто называют естественным старением. При старении происходит изменение свойств и линейных размеров отливок. Последнее характерно для цинко-магниевых сплавов, а в цинко-алюминиевых и цинко-медных сплавах изменение линейных размеров не наблюдается. Двойной сплав цинка с алюминием имеет структуру, указанную на рис. 9.2.

Рис. 9.1. Диаграмма состояния Zn-AI.

Микроструктура сплава цинка с 4 % алюминия. Видны светлые первичные кристаллы ?-твердого раствора и эвтектика ? + ? (темное поле).

Из других сплавов для ювелирного и художественного литья следует выделить бинарный сплав цинк – медь и тройной сплав для литья под давлением, содержащий 4 % Al, 3 % Си, 0,1 % Mg, остальное Zn. Сплав Zn – Си выгодно отличается от сплава Zn – Al тем, что в нем не наблюдается старение при тех же литейных свойствах. Однако он имеет более низкие механические свойства. Тройной цинковый сплав для литья под давлением с 4 % Al, 3 % Си, 0,1 % Mg имеет наиболее высокие механические свойства и лучшие литейные качества по сравнению с другими цинковыми сплавами. Припои

Цинковые припои в основном используют для пайки алюминиевых сплавов. Хорошо оправдал себя припой, представляющий сплав цинка с 40 % кадмия. Этот сплав имеет температуру плавления 266 °C, временное сопротивление 100 МПа и относительное удлинение 5 %.

Припой является заэвтектическим сплавом системы кадмий – цинк, структура которого состоит из первичных кристаллов P-твердого раствора кадмия в цинке и эвтектики (? + ?), где ?– твердый раствор цинка в кадмии. Диаграмма состояния приведена на рис. 9.3.

Читайте так же:
Симисторный регулятор скорости схема

Рис. 9.3. Диаграмма состояния Cd – Zn.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

ОБОГРЕВ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И ТОПЛИВО НА МЕТАНОВОЙ ОСНОВЕ

ОБОГРЕВ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И ТОПЛИВО НА МЕТАНОВОЙ ОСНОВЕ Органические составляющие отбросов, прежде всего пищевые и растительные остатки или бумага, подвержены биоразложению. Оно протекает анаэробно (вне контакта с кислородом), при этом выделяется биогаз, состоящий из

1.1. Организация взаимоотношений на договорной основе

1.1. Организация взаимоотношений на договорной основе В рыночных условиях деловые отношения (сделки) между юридическими лицами (включая индивидуальных предпринимателей) строятся, главным образом, на договорной правовой основе, т. е. на основе заключения соглашений двух

13.4.1.1. Биологические датчики на основе нанопроволок

13.4.1.1. Биологические датчики на основе нанопроволок Известно, что электрический заряд многих биомолекул (включая белки и ДНК) меняется в зависимости от их функционального состояния, что может быть использовано для их детектирования специально спроектированными

13.4.1.3. Логические устройства на основе нанопроволок

13.4.1.3. Логические устройства на основе нанопроволок Комбинируя пересекающиеся решетки из нанопроволочных светоизлучающих диодов и передатчиков, можно создавать новые устройства с высокими коэффициентами усиления и другими ценными характеристиками, а затем даже

Сырье для введения в стекломассу окиси цинка

Сырье для введения в стекломассу окиси цинка Добавление оксида цинка в стекломассу понижает коэффициент термического расширения стекла, увеличивает коэффициент преломления и химическую устойчивость стекла; оксид цинка является обязательным компонентом селенового

Картриджи на основе ионообменной смолы

Картриджи на основе ионообменной смолы В настоящее время на рынке представлены ионообменные смолы российских и иностранных производителей, которые применяются в картриджах для умягчения воды. Конструктивно картриджи изготовлены таким образом, что провести

7. Сплавы на основе меди

7. Сплавы на основе меди Медь – элемент первой группы периодической системы, атомная масса – 63,54, порядковый номер – 29, температура плавления – 1083 °C, кипения – 2360 °C. Она имеет кубическую гранецентрированную решетку с параметром а = 0,361 нм (3,61 ?). Плотность – 8,93 г/см2.

7.4. Сплавы меди, имитирующие золотые и серебряные сплавы

7.4. Сплавы меди, имитирующие золотые и серебряные сплавы С целью удешевления художественных изделий при производстве недорогих украшений широко используются томпак, латунь, мельхиор, нейзильбер; при изготовлении художественных изделий – бронзы.Сплавы меди с цинком,

8. Сплавы на основе алюминия

8. Сплавы на основе алюминия Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления (деформируемые и литейные), способности к термической обработке (упрочняемые и неупрочнямые) и свойствам (рис. 8.1). Рис. 8.1. Диаграмма состояния алюминий – легирующий элемент

Читайте так же:
Шлифовальный станок по металлу своими руками видео

8.1. Деформируемые сплавы на основе алюминия

8.1. Деформируемые сплавы на основе алюминия К сплавам, не упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы АМц и АМг (табл. 8.1).Сплавы отличаются высокой пластичностью, хорошей свариваемостью и высокой коррозионной стойкостью.Сплавы АМц относятся к системе Al – Мп

8. 2. Литейные сплавы на основе алюминия

8. 2. Литейные сплавы на основе алюминия Некоторые ювелирные изделия, такие как предметы быта, курительные наборы, столовые приборы, оружейные накладки, элементы перьевых и шариковых ручек, а также бижутерия, поверхность которых анодируется или обрабатывается

13.1. Термическая обработка сплавов на основе серебра

13.1. Термическая обработка сплавов на основе серебра Термически обрабатываются сплавы системы Ag – Си, так как медь ограниченно растворима в серебре и ее растворимость изменяется с температурой.Режим термообработки состоит в закалке сплава с температурой 700 °C в воде с

6.1.2. Обзор алгоритмов на основе слияния ЦВЗ и контейнера

6.1.2. Обзор алгоритмов на основе слияния ЦВЗ и контейнера Если вместо последовательности псевдослучайных чисел в изображение встраивается другое изображение (например, логотип фирмы), то соответствующие алгоритмы внедрения называются алгоритмами слияния. Размер

6.2. Стеганографические методы на основе квантования

6.2. Стеганографические методы на основе квантования 6.2.1. Принципы встраивания информации с использованием квантования. Дизеризованные квантователи Под квантованием понимается процесс сопоставления большого (возможно и бесконечного) множества значений с некоторым

4.13.7. Отделка цинка

4.13.7. Отделка цинка Этот металл чаще всего используется художниками для литья миниатюрной скульптуры, рельефов, но применяют и в чеканке. Окраска зрительно усиливает рельефность отливок, придает цинку вид старого серебра.Серый и темно-серый цвета на поверхности цинка

Цинковые сплавы

ЦИНКОВЫЕ СПЛАВЫ — сплавы на основе цинка с добавками Аl, Cu и Mg; применяют для отливки корпусов карбюраторов и насосов, вкладышей подшипников скольжения, декоративных изделий. Цинковые сплавы для литья под давлением изготовляют в виде чушек. Марки этих сплавов:… … Металлургический словарь

цинковые сплавы — [zinc alloys] сплавы на основе Zn. Однако часто термин «цинковые сплавы» используется применительно к сплавам на основе других металлов, содержащих Zn в значительном количестве. К последним относятся сплавы Cu (латуни) с Энциклопедический словарь по металлургии

ЦИНКОВЫЕ СПЛАВЫ — сплавы на основе цинка с добавками алюминия, меди и магния. Обладают высокой стойкостью к коррозии в атмосфере и в большинстве естеств. водных сред. Применяются для отливки корпусов карбюраторов и насосов, вкладышей подшипников скольжения,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Читайте так же:
Сталь марки ст3сп характеристики

сплавы щелочных металлов — [alkali metal alloys] сплавы на основе Na, К, Li, Cs или содержащие их в значительном количестве; применяются в современной технике как материалы с особыми химическими или физическими свойствами. Например, сплавы, содержащие Li, используют в… … Энциклопедический словарь по металлургии

сплавы щелочноземельных металлов — [alkali earth metal alloys] сплавы на основе Са, Sr, Ba или содержащие их в значительном количестве; применяются в основном как материалы с высокой химической активностью, например, сплавы АL с 50 60 % Ва используют в качестве геттеров в… … Энциклопедический словарь по металлургии

сплавы с заданными упругими свойствами — [alloys with preset elastic properties] сплавы, обладающие высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и релаксационной стойкостью в условиях статического и циклического нагружения; применяются в качестве пружин и пружинных элементов,… … Энциклопедический словарь по металлургии

сплавы с заданным ТКЛР — [alloys with preset thermal expansion] ферромагнитные и немагнитные сплавы преимущественно на основе Fe и Ni, основные свойства которых заданная величина ТКЛР. Эти сплавы подразделяют на три группы: 1 я сплавы с низким ( Энциклопедический словарь по металлургии

сплавы редкоземельных металлов — [rare earth metal alloys] сплавы, содержащие один или несколько РЗМ, которые являются одними из компонентов, но не обязательно основными В металлургии для легирования и рафинирования сплавов широко применяется «миш металл» (45 50 % Се, 22 25 % La … Энциклопедический словарь по металлургии

сплавы для аккумуляторных батарей — [alloys for battery cells] сплавы, используемые в электрических аккумуляторах. Обычно это сплавы на основе Pb, применяемые для решеток Pb аккумуляторов и обладающие повышенной прочностью, коррозионной стойкостью, в кислотной среде электролита и… … Энциклопедический словарь по металлургии

сплавы с эффектом памяти формы (ЭПФ) — [shape memory alloys] новый класс металлических материалов, эксплуатационные свойства которых определяются способностью восстанавливать свою додеформационную форму в результате нагрева выше температуры обратного мартенситного превращения (Смотри… … Энциклопедический словарь по металлургии

Цинковые литейные сплавы: особенности и применение для литья под давлением

Цинковые сплавы делятся на антифрикционные, деформируемые и литейные. Характеристики и особенности видов, предназначенных для производства отливок, должны соответствовать ГОСТу 25140-93.

Марки цинковых сплавов

Сплавы с цинком маркируются буквой Ц. В маркировку также включают буквы и цифры, в которых зашифровано наименование легирующего элемента и его процентное содержание. Например, ЦА4 содержит 3,5–4,5% алюминия и 0,02–0,06 магния, остальное — цинковая составляющая.

Читайте так же:
Станки для заточки сверл по металлу бытовые

Чаще всего литье цинковых сплавов под давлением подразумевает использование следующих марок: ЦА4, ЦА4о, ЦА4М3, ЦА4М1, ЦА4М1в, ЦА30М5.

Область применения

Сплавы на основе цинка находят широкое применение в литейном производстве. Так, цинковое литье под давлением используется для изготовления мелких деталей, используемых в автомобиле- и тракторостроении, электротехнической промышленности, бытовой технике, мебельной фурнитуре, замках и других предметах.

Особенности применения материала в зависимости от марки:

  • ЦА4о, ЦА4 используются для литья деталей приборов, для которых в приоритете стабильность размеров;
  • ЦА4М1 — для отливки изделий различного назначения (корпусных, арматурных, декоративных), для которых повышенная точность не важна;
  • ЦА4М1в — для литья неответственных деталей;
  • ЦА4М3 — для изготовления элементов, требующих высокой точности;
  • ЦА30М5 — для производства вкладышей подшипников, червячных шестерен, втулок балансирной подвески.

Свойства и особенности

К плюсам, которые имеет литье изделий из цинка под давлением, относятся: незначительное изменение линейных размеров, низкая температура плавления в сочетании с высокой жидкотекучестью. Благодаря таким свойствам из литейных сплавов можно изготавливать изделия с толщиной стенки до 0,5 мм.

Цинковые металлические соединения не контактируют с материалом, из которого выполнены формы и тигли, не прилипают к поверхности формы, что дает возможность отливать изделия сложной конфигурации и использовать на производстве машины, оборудованные горячей камерой.

Низкая t плавления (в пределах 380–385 °С) и возможность литья при невысоких давлениях обеспечивают устойчивость пресс-форм в течение 500 000 циклов и более.

Многие цинковые сплавы лучше алюминиевых по своим механическим и антифрикционным характеристикам. На отливки из них можно наносить защитные и декоративные покрытия без предварительной отделки. Их можно полировать, покрывать лаком и эмалью.

Примеси, добавляемые в цинк, оказывают разное влияние на структуру и свойства металла.

Алюминий повышает прочность и жидкотекучесть, уменьшая окисляемость металла.

Медь увеличивает прочность, стойкость к износу и жидкотекучесть, но может стать причиной изменения размеров отливок, поэтому этот элемент рекомендуется добавлять в количестве не более 1 %.

Магний вводят в материал преимущественно для повышения устойчивости против МКК (межкристаллитной коррозии). Он сводит на нет отрицательное воздействие вредных примесей, но его не должно быть более 0,1 % во избежание горячеломкости отлитых изделий.

Самыми вредными примесями в плане риска возникновения МКК в цинковых сплавах для литья считаются олово, кадмий и свинец.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector