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廣州鋅及鋅合金化驗(yàn)報(bào)告第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)華南質(zhì)檢中心

廣東省工業(yè)分析檢測(cè)中心是我國(guó)從事金屬材料、冶金產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、再生資源質(zhì)量檢測(cè)、歐盟環(huán)保（RoHS）指令的有害物質(zhì)檢測(cè)、金屬材料綜合利用檢測(cè)與咨詢、評(píng)價(jià)以及分析測(cè)試技術(shù)研究的專業(yè)機(jī)構(gòu)。

    中心始建于1971 年，先后隸屬于廣州有色金屬研究院、廣東省工業(yè)技術(shù)研究院（廣州有色金屬研究院），2015年12月經(jīng)廣東省機(jī)構(gòu)編制委員會(huì)批準(zhǔn)成為廣東省科學(xué)院屬下的獨(dú)立二級(jí)事業(yè)法人單位。廣州鋅及鋅合金化驗(yàn)報(bào)告第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)華南質(zhì)檢中心

某型鋅鋁合金是客戶新開發(fā)的材料，用N型代替，圖1、圖2分別為用N型鋅鋁合金材料制造的手機(jī)蓋產(chǎn)品正反面。技術(shù)要求熱處理后硬度145HV以上。送檢前，客戶采用120～220°C區(qū)間的各種溫度時(shí)效12小時(shí)試驗(yàn)，結(jié)果硬度都低于145HV，無法正常生產(chǎn)，需分析原因，失效分析。

N型鋅鋁合金成分屬于Z-A50型系列鋅鋁合金，是在Z-A50型鋅鋁合金的基礎(chǔ)上增加少量Al，Si而來的。提高Al含量，有助于提高合金的力學(xué)性能；鋅鋁合金中添加2～8%Si可以大大改善合金的耐磨性，而且有利于提高長(zhǎng)期時(shí)效下的尺寸穩(wěn)定性[5]。

N型鋅鋁合金可以通過熱處理調(diào)節(jié)鑄件的性能，適當(dāng)熱處理可以穩(wěn)定組織，改善合金的尺寸穩(wěn)定性。

對(duì)未熱處理來料硬度檢查結(jié)果為147～148HV，表明N型鋅鋁合金在金屬型鑄態(tài)時(shí)就具有較高的硬度，接近于技術(shù)要求的下限值。在過時(shí)效條件下，隨時(shí)效溫度的提高，時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，強(qiáng)度、硬度下降，延伸率及沖擊韌性增加。

失效分析，表4中序號(hào)1試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)N型鋅鋁合金采用金屬型鑄造（不做固溶處理）+（200°C x 1.5h）時(shí)效處理，硬度為90～106HV，強(qiáng)度、硬度下降，低于客戶要求的145HV，伸長(zhǎng)率則會(huì)提高。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，N型鋅鋁合金固溶化雖可提高合金的硬度，但后續(xù)的時(shí)效硬度峰值出現(xiàn)早，如果時(shí)效溫度高，時(shí)效時(shí)間長(zhǎng)，硬度下降。在保證硬度技術(shù)要求的前提下，適當(dāng)過時(shí)效可以獲得良好的綜合性能。如果過時(shí)效嚴(yán)重，硬度則會(huì)低于技術(shù)要求。

現(xiàn)在做鋅合金材料的，越來越多，但是小作坊制造，品質(zhì)低，不達(dá)標(biāo)的材料，也越來越多，各有所愛嘛，平常我們用比較多的就國(guó)標(biāo)環(huán)保3號(hào)料，當(dāng)然材料有很多種。

有0號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、8號(hào)、12號(hào)、27號(hào);還有5號(hào)非標(biāo)料(渣子回收料，是指用一些電鍍廢件，或者料渣，或者一些車口料等廢料，)，五花八門，叫法各異!材料好不好看產(chǎn)品要求!可是對(duì)高光電鍍件，鍍顏色的產(chǎn)品，對(duì)材料要求這方面就要苛刻了，一不小心就全軍覆沒了，整批整批次的掛彩，以下是我個(gè)人積累了點(diǎn)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，和各位老師和同行，老板們，一起探討探討一下。我們平時(shí)用來做電鍍高光件，用得最多的，關(guān)于如何分辨環(huán)保3號(hào)料的哪些要素，和要注意的哪些事項(xiàng)......

大家可以看到紅圈處就是縮水的問題，縮水面嚴(yán)重的，表面有深窩下去的要注意了，考慮幾點(diǎn)要素，制造過程中火候不夠，或者溫度過高，或者鉛超標(biāo)，鉛超標(biāo)縮水面嚴(yán)重，鉛超標(biāo)了，表面像雨水淋過一樣起疙瘩。正常的縮水面比較均勻平穩(wěn)，當(dāng)然有一點(diǎn)就是鑄材料的模具也有點(diǎn)關(guān)系，深的厚的縮水面會(huì)深點(diǎn)。

表面光澤度亮色，說明材料有鎂成分，鎂成分加了之后表面會(huì)漂亮有光澤，對(duì)防氧化有一定的效果。

看表面是否有凸點(diǎn)凸起的雜質(zhì)，凹凸不平整，大多數(shù)邊緣有沒有毛刺毛邊鋒利，有毛刺凹凸不平，刮手刺手，說明就是工藝不成熟了，小作坊的出品......

檢測(cè)材料成分現(xiàn)在一般都是用光譜儀，以前的那種藥水化驗(yàn)過時(shí)了，看成分表，是分辨整個(gè)鋅合金材料檔次的關(guān)鍵環(huán)節(jié)!看各種元素有沒有超標(biāo)，鉛超標(biāo)，錫超標(biāo)，鎘超標(biāo)，三樣元素超標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致電鍍不良!起泡。脫皮，鍍不上!嚴(yán)重影響電鍍良品率。

鎳超標(biāo)：會(huì)導(dǎo)致電鍍有麻點(diǎn)麻點(diǎn)，像一點(diǎn)點(diǎn)顆粒狀，用手摸，感覺到像摸砂紙的感覺。嚴(yán)重影響電鍍良品率。

鐵超標(biāo)：會(huì)導(dǎo)致拋光后機(jī)加工序麻煩，產(chǎn)品硬，拋光耗材損耗嚴(yán)重，拋光紋路粗。影響美觀，影響電鍍良品率。

鋁超標(biāo)：會(huì)導(dǎo)致，流動(dòng)性變差，黏性度大，會(huì)導(dǎo)致壓鑄過程中粘料，頂針粘料，抽芯粘料。影響脫模;影響模具正常生產(chǎn)，影響電鍍不良。鋁多了，拋光過程中容易粘沙帶，沙帶上面會(huì)粘有一層白，銀色的東西，燒鋁，起疙瘩，影響拋光電鍍。鋁低了也會(huì)導(dǎo)致，走水過快，附著力大，流動(dòng)性沖激力強(qiáng)，引起的粘料(產(chǎn)品表面脫皮)。。流動(dòng)過快會(huì)引起模具，爆料飛邊，模具沖蝕,產(chǎn)品起泡，沙眼......等問題。

銅超標(biāo)：阻礙流動(dòng)性，會(huì)導(dǎo)致模具沖蝕，機(jī)器耗材，料壺，射料身，射咀的損壞加快... 當(dāng)然銅元素高點(diǎn)對(duì)，電鍍，電鍍，或者鍍枚金色的良品率提高有幫助，像有些產(chǎn)品受力，拉力需要，方面的產(chǎn)品，會(huì)選擇高銅，可以增加它的韌性，強(qiáng)度與拉力，這種材料屬于特殊材料。有人叫2號(hào)料，也有人叫5號(hào)料，叫法不一樣，性能一樣。

鉻超標(biāo)：也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度硬，拋光后機(jī)加麻煩... 沙紋粗，難拋光，影響電鍍。

對(duì)于自己本廠沒有光譜儀的條件時(shí)候那就沒辦法了。通常材料成分表都是材料供應(yīng)商提供的，里面有沒有摻假就要憑良心了(比如化驗(yàn)單的參數(shù)每次送來都是一字不差的，只變?nèi)掌诘哪欠N要重新審核了)........

五、看材料的硬度

如何用手工來分別，可以用敲打的方式分辨。把一條材料橫在豎的材料上面，一般好的3號(hào)材料，一打下去基本上斷的，敲打不斷，有幾個(gè)方面，回收渣料加多了鉻超標(biāo)，鋁超標(biāo)、鐵超標(biāo)、鎳超標(biāo)都有可能。還有就用尖錘敲打，感覺軟，容易碰傷，有可能鋅高了。有條件的，可以用儀器測(cè)試下硬度。

如何分別好的3號(hào)料，可以把材料敲斷，看斷面的晶體，晶體細(xì)而小，幾乎看不到有晶體，這個(gè)就是5號(hào)非標(biāo)料了(回收料)，這個(gè)產(chǎn)品材料硬...... 比如圖中第3個(gè)!好的3號(hào)料晶體均勻布置均勻。晶體隨眼可見，像圖中2，1，4一樣，2是4款當(dāng)中最合理的。當(dāng)然晶體結(jié)構(gòu)過大也不合理，晶體結(jié)構(gòu)過大，是鋁少了。晶體結(jié)構(gòu)，來回熔煉的次數(shù)越多，晶體結(jié)構(gòu)就越小，流動(dòng)性，和物理性其物理性能都會(huì)有變化。

總體帶灰黑色的為好，注意看，晶體結(jié)構(gòu)，是否分布均勻，內(nèi)部是否有夾層雜物，例如:看上圖紅線以上的面，如果那層白的，那么這個(gè)材料就是5號(hào)非標(biāo)料(回收料)了，回收料加多了，鋅渣加多了。回收料如果是電鍍回收料，鎳和銅，鉻，含量較高。。要添加0號(hào)鋅中和到含量比例數(shù)值之內(nèi)，否則;鎳、鐵、鉻超標(biāo)了.電鍍回收料熔煉出來的鋅合金材料比較硬，因?yàn)槿蹮挄r(shí)候，溫度要高點(diǎn)，還有一些加了一些電子元件的回收料，里面含有錫，錫超標(biāo)，回導(dǎo)致電鍍不良......

我們可以通過敲打斷掉，取幾塊斷裂層面去過沙拋光，清光后，放大鏡，放大，對(duì)比看看里面有沒有雜質(zhì)麻點(diǎn)麻點(diǎn)，放大鏡在燈光下觀看，有的話拋光電鍍回來良品率有問題。。壓鑄生產(chǎn)過程中，會(huì)有沙孔，凸點(diǎn)，夾雜，起泡。。等現(xiàn)象，還有一個(gè)方法就是取材料斷裂層拿去磨平拋光后，用鹽酸清洗看看有沒有雜質(zhì)(個(gè)人建議每批次材料回來，都做一下這種測(cè)試，降低后期生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn))。

通過敲打鋅合金磚，聽聲音清脆的就是，鋁和回收料加多了，悶脆的合理。

爐子缸鍋上面是否有一層像漿糊泥漿一樣，一半浮在面上，一半沉在料堝里，像泥漿狀，有這種情況的話就是回收料渣加多了，鐵、鋁、鉻、鎳超標(biāo)了!這種料是5號(hào)非標(biāo)料(回收料)。這種材料料渣比較多，撈起來，沉手，比較重。

拋光工反映產(chǎn)品比之前批次硬，難過沙，過沙時(shí)并且還可以看到細(xì)微的花火，產(chǎn)品硬難拋，那么就是鉻，鎳超標(biāo)或者鐵超標(biāo)了。超標(biāo)就是電鍍回收料加多了。或者鑄鋅磚過程中溫度高了。

同樣產(chǎn)品在同一壓鑄和拋光，電鍍工藝，毛坯，沒有問題的情況下，電鍍良品率比以前差，先要考慮一下材料的成分。各金屬含量是否合理。

如何分別，可以把一點(diǎn)鋅水倒在鋼板面上，大概3毫米厚的長(zhǎng)條形，冷卻后用手去扳斷，看看，是不是脆，是不是軟韌扳不斷......脆了就是鋁少了，或者鎂多了,要有一定的揉韌性。

鋅合金材料有一定的腐蝕性，如果材料不好，壓鑄機(jī)耗材損耗加快。在耗材質(zhì)量沒有質(zhì)量問題的情況下，壓鑄機(jī)耗材正常使用，比以前加快損耗，射咀頭經(jīng)常很快腐蝕，射料棒也很快腐蝕穿孔，料壺鑄鐵腐蝕嚴(yán)重，錘頭腐蝕加快。。還有模具，模具排除壓力沖蝕，和設(shè)計(jì)不合理和硬度問題的情況下，導(dǎo)致分流椎，料咀套，頂針，型腔，沖腐蝕問題，這種情況下，可以確定是鋅合金材料的問題了。鋅合金，銅高了，鋁高了。。鎳高了。鋅高了。對(duì)耗材有一定的腐蝕性，但是我一直認(rèn)為鋅合金材料當(dāng)中的硫S元素,在冶煉過程中夾帶到鋅板，里面，對(duì)壓鑄機(jī)耗材與模具壽命...... 在高溫情況下，氧化腐蝕，有直接關(guān)系，從而影響，導(dǎo)致腐蝕嚴(yán)重!!影響生產(chǎn)效率，影響鑄造利潤(rùn)，目前我們國(guó)家和美日歐。等國(guó)家沒有在鋅合金材料當(dāng)中提到含硫標(biāo)準(zhǔn)的事宜。

先說說縮水率，有些產(chǎn)品要求尺寸比較嚴(yán)格，如果做這種產(chǎn)品，排除模具因素，機(jī)器因素，和壓鑄工藝的情況下，尺寸不穩(wěn)定。不好控制縮水，每次每批產(chǎn)品的尺寸都不一樣，遇到這種情況，要考慮鋅合金材料問題了，因?yàn)椴牧铣煞植灰粯?，縮水率就有差距。比如說0號(hào)鋅的縮水率和2號(hào)鋅,兩者的縮水率是不一樣的......

還有一個(gè)就是表面問題，在同一模具，同一機(jī)臺(tái)，同一壓鑄工藝的情況下，前批次產(chǎn)品沒有沙孔起泡問題，而現(xiàn)批次有沙孔起泡現(xiàn)象，如果這樣的話，是材料的問題了，鋅合金材料有雜質(zhì)，鋅合金成分比例不標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)有沙孔，起泡，變形?，F(xiàn)象。通過，以上15點(diǎn)要素判斷鋅合金的好次問題。

為什么材料越來越硬?有人曾問我，為什么，加料時(shí)候，要加點(diǎn)原料，再加點(diǎn)料頭啊，當(dāng)時(shí)我沒有回答他，現(xiàn)在我和大家一起探討一下這個(gè)問題，我們生產(chǎn)過程中，由于由于高溫因素，鋅合金材料當(dāng)中的各個(gè)元素會(huì)流失，氧化..晶體結(jié)構(gòu)，和物理性能，隨著變化.。鐵元素增加，材料會(huì)變硬，導(dǎo)致拋光難拋... 加...  因此我建議鋅合金材料當(dāng)中的鐵元素最好在下差值!

平常我們?cè)谏a(chǎn)過程中，盡量不要把一些，報(bào)廢的電鍍產(chǎn)品壓鑄機(jī)的料缸里面回爐，有可能導(dǎo)致鉻超標(biāo)...  鎳超標(biāo)...  雜質(zhì)增加，這樣會(huì)影響電鍍，不良品增加。盡量避免把地上一些灰塵泥沙等雜物和料頭一起添加到缸鍋里面溶解，或者有人會(huì)想，那些泥沙灰塵浮在料水面上以為沒事，有這種想法的，我覺得要更正，泥沙灰塵雜物添加到料里面會(huì)使鋅合金的有雜質(zhì)影響電鍍,產(chǎn)品不良!!!有鋸床或者磨床，拋丸機(jī)器，的更加要注意，里面當(dāng)中的鐵粉，鐵沙，千萬不要倒到壓鑄機(jī)缸鍋里面，會(huì)導(dǎo)致電鍍不良，起疙瘩麻點(diǎn)麻點(diǎn)!!!還有不銹鋼切削粉也是,有這種情況的最好與壓鑄機(jī)車間隔離。避免不必要的麻煩。還有有油污的東西盡量不要往缸鍋里面倒，鋅合金材料不處理好除油問題，也會(huì)導(dǎo)致電鍍不良。

前段時(shí)間有人問我，鋅合金的料渣比較多，怎么辦?先看看上面的第10點(diǎn)要素。如果鋅合金材料完全沒有問題的情況下，要注意一下幾點(diǎn)要素：

①   渣包，本色廢件是否加多了，與料頭，鋅合金條配比不均。

②   爐子溫度是否合理，在420到430中間。低了，會(huì)融化不全;高于480以上會(huì)表面氧化，渣成漿糊狀。甚至有卡錘頭的風(fēng)險(xiǎn)。

③  燃燒機(jī)(電爐或者顆粒爐)有問題，導(dǎo)致燃燒溶解不到位，或者燒柴油的，朋友，買到燃燒值低的柴油，導(dǎo)致溫度跟不上，內(nèi)熱外冷,底部溫度夠，表面上溫度不夠,承漿糊狀態(tài)。

④   爐子保溫效果差，或者煙囪過大，熱量走失。

⑤   料壺穿孔漏料，這種情況料渣比較多，成漿糊一樣。。

⑦  壓大產(chǎn)品，料溫溫度跟不上，長(zhǎng)期低于410以下......

⑧  工人操作不合理，把好的和料渣一起混撈.，當(dāng)渣子清走.....

⑨  好的鋅合金材料，不加渣包，只加鋅合金條和料頭的情況下，一天，或者兩天一條渣，是正常的......  渣子沉手，就是有問題，輕的，正常......

⑩  看到料渣浮在料面上，承蜂窩狀，有孔的，這種情況是正常的，拌攪均勻，過10分鐘左右，料渣就少了。

關(guān)于鋅合金渣多的問題，就注意以上的10個(gè)要素。

如果要添加渣包或者本色廢件時(shí)候，不要在正常生產(chǎn)時(shí)候添加，盡量在保溫時(shí)候，或者換模，休息的時(shí)候加，避免渣多現(xiàn)像。

停機(jī)息爐的時(shí)候，料缸里面的料，盡量不要是滿的，料要低于缸鍋面，160的機(jī)，或者200的機(jī)，盡量到9到13公分左右......(看機(jī)器噸位定)......

料太滿起溫時(shí)候，由于內(nèi)熱外冷，內(nèi)溶外固，熱脹冷縮，會(huì)導(dǎo)致缸堝爆裂的風(fēng)險(xiǎn)......  火力越猛爆堝的幾率就越大......

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建議

（1）根據(jù)產(chǎn)品特性及硬度高于145HV的技術(shù)要求，建議采用“固溶后空冷+100～120°C時(shí)效”的熱處理工藝。固溶處理組織越好，時(shí)效時(shí)間可以相應(yīng)延長(zhǎng)。在保證硬度技術(shù)要求的前提下，時(shí)效越充分，綜合性能越好；

（2）對(duì)于熱處理后硬度低于145HV的產(chǎn)品，可以按照“固溶+人工時(shí)效”的方法做返修處理。

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中心近十年來獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)20項(xiàng)。累計(jì)申請(qǐng)專利15件，其中授權(quán)發(fā)明專利5件、授權(quán)實(shí)用新型專利2件。承擔(dān)國(guó)家、省級(jí)各類項(xiàng)目50余項(xiàng)，主持和參與國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)200余項(xiàng)，發(fā)表專著5部，發(fā)表論文300余篇。廣州鋅及鋅合金化驗(yàn)報(bào)告第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)華南質(zhì)檢中心