Grundlagen des Zinklegierungsdruckgusses, die Sie kennen sollten | MachineMFG

Grundlagen des Zinklegierungsdruckgusses, die Sie kennen sollten

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I. Merkmale des Druckgusses mit Zinklegierungen

Zinklegierungen weisen hervorragende mechanische und galvanische Eigenschaften auf. Die Oberflächenrauhigkeit, Festigkeit und Duktilität von Zinkdruckgussteilen sind alle

Aufgrund der außergewöhnlichen Fließfähigkeit von Zink können dünnere Produkte mit Wandstärken von bis zu 0,5 mm hergestellt werden.

Der Hauptnachteil von Zink ist seine hohe Dichte, die zu schwereren und teureren Produkten führt, weshalb es sich eher für kleine Teile eignet. Außerdem sind Zinklegierungen nicht formstabil.

1) Dichte:

  • Reines Zink: 6,6 g/cm3;
  • Zinkdruckgusslegierung: 6,7-6,9g/cm3;

2) Schmelzpunkt:

  • Reines Zink: 419°C;
  • Zinklegierung: 387-390°C;
  • Druckguss Temperatur: 390-410°C

3) Die am häufigsten verwendete Zinkdruckgusslegierung ist ZAMAK 3.

II. Modelle von Zinkdruckgusslegierungen

Die internationalen Normen und Modelle, die der ZAMAK 3 entsprechen, sind die folgenden:

Vereinigtes KönigreichBS:1004-1972 Legierung A
Vereinigte StaatenASTM:B240-74 Legierung AG40A; SAE:903
JapanJIS:H2201 Na 2(ZDC2)
DeutschlandDIN 1743:1978 GB ZN A14
AustralienAS 1881-1977 Zn A14
TaiwanZNS: ZAC1
ChinaGB: Z ZnAl4

III. Zusammensetzung von Zinkdruckgusslegierungen

Die chemischen Zusammensetzungen mehrerer häufig verwendeter Zinklegierungen sind wie folgt:

 ZAMAK 2ZAMAK 3ZAMAK 5
Al3.8-4.23.8-4.23.8-4.2
Cu2.7-3.3≤0.0300.7-1.1
Mg0.035-0.060.035-0.060.035-0.06
Pb≤0.03≤0.003≤0.003
Fe≤0.020≤0.020≤0.020
Cd≤0.003≤0.003≤0.003
Sn≤0.001≤0.001≤0.001
Si≤0.02≤0.02≤0.02
Ni≤0.001≤0.001≤0.001

IV. Formbeständigkeit von Zinklegierungen

Erzeugnisse aus Zinklegierungen schrumpfen nach dem Gießen kontinuierlich und stabilisieren sich im Wesentlichen nach sechs Monaten. Die Schrumpfung von Zinkdruckgussstücken ist wie folgt:

GussbearbeitungZeitLegierung Nr. 3
mm/m
Legierung Nr. 5
mm/m
Standard-Altersschwankung5 Wochen später
6 Monate später
5 Jahre später
8 Jahre später.
0.32
0.56
0.73
0.79
0.69
1.03
1.36
1.41
Nach der Stabilisierungsbehandlung5 Wochen später
3 Monate später
2 Jahre später
0.20
0.30
0.30
0.22
0.26
0.37

Aufgrund der ausgeprägten kontinuierlichen Schrumpfung von Zinklegierungen wird bei Produkten mit strengen Größenanforderungen eine Stabilisierungsnachbehandlung (100-120°C, 2-4H) empfohlen.

V. Die Rolle der chemischen Zusammensetzung von Zinklegierungen:

1) Aluminium (Al)

Zinkdruckgusslegierungen enthalten in der Regel 3,9-4,3% Aluminium. Aluminium erhöht die Festigkeit der Gussteile, aber die Festigkeit ist nur bei 3,5% und 7,5% optimal.

Der Zusatz von Aluminium wirkt sich auf die Fließfähigkeit der Zinklegierung aus. Die Fließfähigkeit der Zinklegierung ist am besten, wenn der Aluminiumgehalt 0% und 5% beträgt.

Aufgrund der relativen Widersprüche bei den Auswirkungen des Aluminiumgehalts auf Zink legierte Gussteileist die Kontrolle des Aluminiumgehalts in Zinklegierungen streng. Dies geht aus den beiden folgenden Diagrammen klar hervor:

1) Aus der Analyse geht hervor, dass im Produktionsprozess die Menge des der Zinklegierung beigemischten Aluminiums streng kontrolliert werden sollte.

2) Magnesium (Mg)

Spuren von Magnesium in der Zinklegierung können die durch Verunreinigungen verursachte Kornkorrosion (Mikrokorrosion) abschwächen.

Ein Überschuss an Magnesium kann jedoch die Sprödigkeit des Gussstücks erhöhen. In der Produktion neigt Magnesium dazu, leicht zu verbrennen. Je mehr die Produktion recycelt wird, desto geringer ist der Magnesiumgehalt.

3) Kupfer (Cu)

Die Rolle des Kupfers in Zinklegierungen ist ähnlich wie die des Magnesiums. Es kann die Kornkorrosion verringern und die Festigkeit der Zinklegierung erhöhen.

Überschreitet der Kupfergehalt jedoch den angegebenen Bereich, nimmt die Maßhaltigkeit des Gussstücks ab. Da Kupfer einen hohen Schmelzpunkt hat, sollte sein Gehalt in der Produktion kontrolliert werden.

4) Eisen (Fe)

Eisen in Zinklegierungen reagiert leicht mit Aluminium und bildet eine Verbindung (FeAl3), die leichter ist als Zink und bei der Schlackenreinigung entfernt werden kann.

Eisen hat keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften und die Druckgussleistung des Gussstücks. Harte Verbindungen können jedoch Polier- und Bearbeitungswerkzeuge beeinträchtigen.

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