鋅化學(xué)符號(hào)是Zn,它的原子序數(shù)是30。鋅是一種藍(lán)白色金屬。密度為7.14克/立方厘米,熔點(diǎn)為419.5℃。在室溫下,較脆;100~150℃時(shí),變軟;超過(guò)200℃后,又變脆。鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑,在常溫下的空氣中,表面生成一層薄而密的堿式碳酸鋅膜,可阻止進(jìn)一步氧化。當(dāng)溫度達(dá)到225℃后,鋅氧化激烈。燃燒時(shí),發(fā)出藍(lán)綠色火焰。鋅易溶于酸,也易從溶液中置換金、銀、銅等。鋅的氧化膜熔點(diǎn)高,但金屬鋅熔點(diǎn)卻低,所以在酒精燈上加熱鋅片,鋅片熔化變軟,卻不落下,正是因?yàn)檠趸さ淖饔?。鋅是第四常見(jiàn)的金屬,僅次于鐵、鋁及銅。
化學(xué)性質(zhì):?jiǎn)钨|(zhì)1273K
2Zn+O2=====2ZnO
加熱
Zn+X2===ZnX2 (X=F、Cl、Br、I)
873K
3Zn+2P====Zn3P2
Zn+S===ZnS
氫氧化鋅Zn2++2NaOH==Zn(OH)2+2Na+
Zn(OH)2+2H+== Zn2++H2O
Zn(OH)2+2OH-==[ Zn(OH)4]2-
Zn(OH)2+4NH3+2NH4+==[Zn(NH3)4]2+ +2H2O
Zn(OH)2==ZnO+H2O
[Zn(NH3)4]2+ +2OH-== Zn(OH)2+4NH3 ↑
氯化鋅 ZnO+2HCl==ZnCl2+H2O 加熱
ZnCl2+2H2O===Zn(OH)Cl+2HCl
ZnCl2+H2O=H2[ZnCl2(OH)2]
FeO+ H2[ZnCl2(OH)2]==Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O
Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu
硫化鋅2ZnO+2S==2ZnS+O2
Zn2++(NH4)S==ZnS+2NH4+
ZnSO4+BaS==ZnS. BaSO4
Zn2++H2S==ZnS+2H+
鋅的配合物(a)[Zn(NH3)4]2+(b) [Zn(CN)4]2-
鋅合金熔點(diǎn)低,流動(dòng)性好,易熔焊,釬焊和塑性加工,在大氣中耐腐蝕
鋅合金是以鋅為基加入其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等低溫鋅合金。鋅合金熔點(diǎn)低,流動(dòng)性好,易熔焊,釬焊和塑性加工,在大氣中耐腐蝕,殘廢料便于回收和重熔;但蠕變強(qiáng)度低,易發(fā)生自然時(shí)效引起尺寸變化。熔融法制備,壓鑄或壓力加工成材。按制造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。
0號(hào)純鋅棒 1#純鋅條 2號(hào)純鋅柱 Zamak5鋅合金棒_簡(jiǎn)介
英文名:zinc alloy
低溫鋅合金
鋅合金的主要添加元素有鋁,銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動(dòng)性和耐腐蝕性較好,適用于壓鑄儀表,汽車零件外殼等。
0號(hào)純鋅棒 1#純鋅條 2號(hào)純鋅柱 Zamak5鋅合金棒_成分品質(zhì)特點(diǎn)
1. 相對(duì)比重大。 鋅合金拉手
2. 鑄造性能好,可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。
3. 可進(jìn)行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆、拋光、研磨等。
4. 熔化與壓鑄時(shí)不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。
5. 有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性。
6.熔點(diǎn)低,在385℃熔化,容易壓鑄成型。
0號(hào)純鋅棒 1#純鋅條 2號(hào)純鋅柱 Zamak5鋅合金棒_種類
傳統(tǒng)的壓鑄鋅合金有2、3、4、5、7號(hào)合金,目前應(yīng)用*廣泛的是3號(hào)鋅合金。七十年代發(fā)展了高鋁鋅基合金ZA-8、ZA-12、ZA-27。
Zamak 3: 良好的流動(dòng)性和機(jī)械性能。
應(yīng)用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求不高的鑄件,如玩具、燈具、裝飾品、部分電器件。
Zamak 5: 良好的流動(dòng)性和好的機(jī)械性能。
應(yīng)用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有一定要求的鑄件,如汽車配件、機(jī)電配件、機(jī)械零件、電器元件。
Zamak 2: 用于對(duì)機(jī)械性能有特殊要求、對(duì)硬度要求高、耐磨性好、尺寸精度要求一般的機(jī)械零件。
ZA8: 具有良好的沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性,但流動(dòng)性較差。
應(yīng)用于壓鑄尺寸小、精度和機(jī)械強(qiáng)度要求很高的工件,如電器件。
Superloy: 流動(dòng)性,應(yīng)用于壓鑄薄壁、大尺寸、精度高、形狀復(fù)雜的工件,如電器元件及其盒體。
不同的鋅合金有不同的物理和機(jī)械特性,這樣為壓鑄件設(shè)計(jì)提供了選擇的空間。
鋅合金按制造工藝又可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金兩類。鑄造合金的產(chǎn)量遠(yuǎn)大于變形合金。下表中列出幾種重要鋅合金的成分、性能和用途。
鑄造鋅合金 依鑄造方法不同又分為壓力鑄造鋅合金(在外加壓力作用下凝固)和重力鑄造鋅合金(僅在重力作用下凝固)。
壓力鑄造鋅合金 這種合金從1940年在汽車工業(yè)中應(yīng)用以后,產(chǎn)量劇增,在鋅的消耗總量中,約有25%用來(lái)生產(chǎn)這種合金。先進(jìn)適用技術(shù)在不斷采用,發(fā)展較快。對(duì)應(yīng)相關(guān)人才也在增多,收錄齊全的有鋼鐵英才網(wǎng)。*常用的合金系為Zn-Al-Cu-Mg系。 某些雜質(zhì)明顯影響壓鑄鋅合金的性能。因此對(duì)鐵、鉛、鎘、錫等雜質(zhì)的含量限制極嚴(yán),其上限分別為0.005%、0.004%、0.003%、0.02%,所以壓鑄鋅合金應(yīng)選用純度大于99.99%的高純鋅作原料。
重力鑄造鋅合金 可在砂型、石膏模或硬模中鑄造。這種鋅合金不僅具有一般壓鑄鋅合金的特性,而且強(qiáng)度高,鑄造性能好,冷卻速度對(duì)力學(xué)性能無(wú)明顯影響,殘、廢料可循環(huán)使用,澆口簡(jiǎn)單,對(duì)過(guò)熱和重熔不敏感,收縮率小,氣孔少,能電鍍,可用常規(guī)方法精整。
變形鋅合金工業(yè)上應(yīng)用的變形鋅合金除了傳統(tǒng)品種外,出現(xiàn)了Zn-1Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。前一種合金經(jīng)軋制后,由于有TiZn15金屬間化合物彌散質(zhì)點(diǎn)沿軋向排列成行,可阻礙晶界移動(dòng)。
選擇
選擇哪一種鋅合金,主要從三個(gè)方面來(lái)考慮
1. 壓鑄件本身的用途,需要滿足的使用性能要求。包括:
(1) 力學(xué)性能,抗拉強(qiáng)度,是材料斷裂時(shí)的抗力;伸長(zhǎng)率,是材料脆性和塑性的衡量指標(biāo);硬度,是材料表面對(duì)硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。
(2) 工作環(huán)境狀態(tài):工作溫度、濕度、工件接觸的介質(zhì)和氣密性要求。
(3) 精度要求:能夠達(dá)到的精度及尺寸穩(wěn)定性。
2.工藝性能好:(1)鑄造工藝;
(2)機(jī)械加工工藝性;
(3)表面處理工藝性。
3. 3 經(jīng)濟(jì)性好:原材料的成本與對(duì)生產(chǎn)裝備的要求(包括熔煉設(shè)備、壓鑄機(jī)、模具等),以及生產(chǎn)成本。
0號(hào)純鋅棒 1#純鋅條 2號(hào)純鋅柱 Zamak5鋅合金棒_成分
1. 標(biāo)準(zhǔn)合金成分 鋁 銅 鎂 鐵 鉛 鎘 錫 鋅
Zamak 2 3.8 ~ 4.3 2.7 ~ 3.3 0.035 ~ 0.06 <0.020 <0.003 <0.003 <0.001 余量
Zamak 3 3.8 ~ 4.3 <0.030 0.035 ~ 0.06 <0.020 <0.003 <0.003 <0.001 余量
Zamak 5 3.8 ~ 4.3 0.7 ~ 1.1 0.035 ~ 0.06 <0.020 <0.003 <0.003 <0.001 余量
ZA8 8.2 ~ 8.8 0.9 ~ 1.3 0.02 ~ 0.035 <0.035 <0.005 <0.005 <0.001 余量
Superloy 6.6 ~ 7.2 3.2 ~ 3.8 <0.005 <0.020 <0.003 <0.003 <0.001 余量
AcuZinc5 2.8 ~ 3.3 5.0 ~ 6.0 0.025 ~ 0.05 <0.075 <0.00 <0.004 <0.003 余量
2. 合金中個(gè)元素的作用
合金成分中,有效合金元素:鋁、銅、鎂;有害雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫、鐵。
(1)鋁作用:
① 改善合金的鑄造性能,增加合金的流動(dòng)性,細(xì)化晶粒,引起 鋁棒
固溶強(qiáng)化,提高機(jī)械性能。
② 降低鋅對(duì)鐵的反應(yīng)能力,減少對(duì)鐵質(zhì)材料,如鵝頸、模具、坩堝的侵蝕。
鋁含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考慮到所要求的強(qiáng)度及流動(dòng)性,流動(dòng)性好是獲得一個(gè)完整、尺寸精*確、表面光滑的鑄件必需的條件。
鋁對(duì)流動(dòng)性和機(jī)械性能的影響。流動(dòng)性在鋁含量5 %時(shí)達(dá)到值;在3 %時(shí)降到*小值。鋁對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響中虛線。沖擊強(qiáng)度在含鋁量3.5 %達(dá)到值;6 %時(shí)降到*小值。含鋁量超過(guò)4.3 %,合金變脆。含鋁量低于規(guī)定范圍,導(dǎo)致薄壁件充型困難,有鑄后冷卻破裂的可能。鋁在鋅合金中不利的影響是產(chǎn)生Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
(2) 銅作用:
1. 增加合金的硬度和強(qiáng)度;
2. 改善合金的抗磨損性能;
3. 減少晶間腐蝕。 五金銅套
不利:
1. 含銅量超過(guò)1.25%時(shí),使壓鑄件尺寸和機(jī)械強(qiáng)度因時(shí)效而發(fā)生變化;
2. 降低合金的可延伸性。
增加銅含量對(duì)合金強(qiáng)度的影響。
(3)鎂作用:
① 減少晶間腐蝕
② 細(xì)化合金組織,從而增加合金的強(qiáng)度
③ 改善合金的抗磨損性能
不利:
① 含鎂量 > 0.08%時(shí),產(chǎn)生熱脆、韌性下降、流動(dòng)性下降。
② 易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗。
鎂對(duì)合金流動(dòng)性的影響。
(4)雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫
使鋅合金的晶間腐蝕變成十分敏感,在溫、濕環(huán)境中加速了本身的晶間腐蝕,降低機(jī)械性能,并引起鑄件尺寸變化。
當(dāng)鋅合金中雜質(zhì)元素鉛、鎘含量過(guò)高,工件剛壓鑄成型時(shí),表面質(zhì)量一切正常,但在室溫下存放一段時(shí)間后(八周至幾個(gè)月),表面出現(xiàn)鼓泡。
(5)雜質(zhì)元素:鐵
① 鐵與鋁發(fā)生反應(yīng)形成Al5Fe2金屬間化合物,造成鋁元素的損耗并形成浮渣。
② 在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn),影響后加工和拋光。
③ 增加合金的脆性。
鐵元素在鋅液中的溶解度是隨溫度增加而增加,每一次爐內(nèi)鋅液溫度變化都將導(dǎo)致鐵元素過(guò)飽和(當(dāng)溫度下降時(shí)),或不飽和(當(dāng)溫度上升時(shí))。當(dāng)鐵元素過(guò)飽和時(shí),處于過(guò)飽和的鐵將與合金中鋁發(fā)生反應(yīng),結(jié)果是造成浮渣量增加。當(dāng)鐵元素不飽和時(shí),合金對(duì)鋅鍋和鵝頸材料的腐蝕將會(huì)增強(qiáng),以回到飽和狀態(tài)。兩種溫度變化的一個(gè)共同結(jié)果是*終造成對(duì)鋁元素的消耗,形成更多的浮渣。