锌合金成分说明
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1. 锌合金成份的重要性
优质合金是什么意思?
• 化学成分符合该合金型号的标准 范围 • 合金元素份量稳定 • 每批合金料成分一样 • 锌渣较少
版权所有﹐翻印必究
美国(ASTM)标准锌合金牌号
牌号 铝 (Al) 2号 3.9-4.3 3号 3.9-4.3 0.0250.050 <0.10 -5号 3.9-4.3 0.030.06 0.751.25 -7号 3.9-4.3 0.0100.020 <0.10 0.0050.020 ZA-8 8.2-8.8 0.0200.030 0.8-1.3 -ZA-12 10.811.5 0.0200.030 0.5-1.2 -ZA-27 25.528.0 0.0120.020 2.0-2.5 --
Zn - Al + 0 .0 1 - 0 .0 2 M g
铝的含量在5% 时，流动性较 大， 在3%时，流动性 较低
6 7 8 9
1
2
3
4
5
铝 (%)
版权所有﹐翻印必究
锌合金元素的要求及作用 2.镁 2.镁 (Mg) 0.025 — 0.05%
• • • • 抑压晶间腐蚀 细化金属组织来增加硬度 减低延展性 镁含量>0.08%会使合金变脆﹐流动性下 降
純鋅 3號鋅合金 5號鋅合金
抗拉強度 (mPa) 硬度 (BHN)
金属
纯锌 3号锌合金 5号锌合金
抗拉强度 (MPa)
硬度 (BHN)
97 283 328
版权所有﹐翻印必究
41 82 91
对锌合金有害的元素 1.铁 1.铁 (Fe) 不超过 0.10%
• 铁是造成锌渣的主要元素 • 铁在合金溶液中的可溶性只有0.03% • 过多的铁会与铝和锌结合成中间化合物 (FeAl3和 Fe2Al5)，使锌合金中铝的含量降低。 • 形成一种坚硬颗粒，令铸件表面抛光困难。
镁 (Mg) 0.0250.050 铜 (Cu) 2.6-2.9 镍 (Ni) --
压铸 方式
热室压铸机适用
热室机
冷室机 倒模铸造
抗拉强 抗拉强度
延展性
锌合金
其它金属 其它金属
版权所有﹐翻印必究
塑料
锌合金元素的要求及作用 1.铝 1.铝 (Al) 3.9 — 4.3%
• 降低合金的溶点 • 纯锌=420oC, 3号锌合金=381-387oC • 减少锌对铁质材料的侵蚀，使锌合金适用 于热室压铸 • 增强机械性能 • 改变合金溶液流动性
版权所有﹐翻印必究
2. 压铸缺陷分析 压铸缺陷分析
压铸件缺陷成因
减少缺陷的第一步是鉴别缺陷的起因
ห้องสมุดไป่ตู้ 金相分析
•减少缺陷的第一步是鉴别缺陷的起因 减少缺陷的第一步是鉴别缺陷的起因 •利记提供鉴别缺陷的服务 利记提供鉴别缺陷的服务
次品之成因及影响程度
缺陷模式 冷隔 收缩砂孔 包汽砂孔 晶间腐蚀 合金渣 合金强度 金属温度 X X XX O XXX X 工模温度 XX XXX XXX O O XXX 模具设计 XXX XX XX O XX XX 合金成份 X O XX XXX XXX XX 铸机性能 XXX XX XXX O O XX
O 代表没有影响
X 代表轻微影响
XX 代表中度影响
XXX 代表严重影响
2. 模具流道设计 模具流道设计
流道系统设计
• 主要内容
– 它是模具设计的关键
• • • • 决定模腔填充方式 设计浇口和流道满足填充要求 设计浇注系统很多人只是考虑到收窄截面 设计还要和压铸机匹配
锥型流道设计
• 于1970年开始根据科学 原理发展 • 广泛应用于世界各地的 锌、铝、镁压铸业 主要特点: • 可选择最佳的填充模式 • 达到最高的入水速度及 最短的填充时间，(但要 留意压铸机射料能力) • 从入水位及流道的设计 控制填充模式 • 横切面面积由喷咀至流 道将逐渐减低 • 排气好
版权所有﹐翻印必究
晶间腐蚀
• 晶间腐蚀发生在合金 晶体边界之间 • 使铸件发涨、龟裂、 松散 • 在高温或高湿度的环 境当中特别容易发生 • 晶间腐蚀的潜伏期可 长达一年
晶間裂紋
晶粒 (低含鉛量)
晶粒邊界 (高含鉛量)
版权所有﹐翻印必究
案例一: 合金锁胆 案例一 锌合金锁胆
版权所有﹐翻印必究
由晶间 引致电镀 电镀起泡 案例二 : 由晶间腐蚀引致电镀起泡
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锌合金元素的要求及作用 3.铜 3.铜 (Cu)
• • • • 3号锌合金: 不超过0.1% 5号锌合金: 0.75 — 1.25% 能细化晶粒﹐增加合金的抗拉强度及硬度 超出1.25%，铸件的尺寸会不稳定
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铜对于锌合金性能的影响
400 300 200 100 0
铸件比例 Casting Yield: 30% 次品率 Defect Rate: 40%
铸件比例 Casting Yield: 50% 次品率 Defect Rate:5%
半填充 - 显示铸件填充不好的位置
“Y”形连接 没有料射 出
锥形流道设计方法
控制流道面积的重要性
A B
C D E
气泡 形成气泡
浇口
A B C D E
涡流 形成涡流
流道设计
流道设计是利记所提供的技术支持服务
Poorly designed feed system Well designed tapered runner
良好的流道设计 采用锥形流道方式 - 3个要点 • 决定最理想的填充模式 • 从流道设计着手达到理想的填充模式 • 选择适当的压铸机达到要求的填充条件
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铝对于锌合金性能的影响
50 40 30 20 10
冲击应力随着铝 在锌合金中的含 量增加而转变， 铝含量至3.5%时 到最大值，而铝 的含量在5%时降 至最低点
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
鋅 合 金 流 動 性
衝 擊 應 力
铝 (%)
30 26 22 18 14 10
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对锌合金有害的元素 1.铁 1.铁 (Fe) 不超过 0.10%
• 形成一种坚硬颗粒，令铸件表面抛光困难。
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对锌合金有害的元素 2. 铅 (Pb)、锡 (Sn)、镉 (Cd) 、 、
导致晶间腐蚀的主要元素: • 铅: 不超过0.004% • 锡: 不超过0.002% • 镉: 不超过0.003%
优质合金是什么意思?
• 化学成分符合该合金型号的标准 范围 • 合金元素份量稳定 • 每批合金料成分一样 • 锌渣较少
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美国(ASTM)标准锌合金牌号
牌号 铝 (Al) 2号 3.9-4.3 3号 3.9-4.3 0.0250.050 <0.10 -5号 3.9-4.3 0.030.06 0.751.25 -7号 3.9-4.3 0.0100.020 <0.10 0.0050.020 ZA-8 8.2-8.8 0.0200.030 0.8-1.3 -ZA-12 10.811.5 0.0200.030 0.5-1.2 -ZA-27 25.528.0 0.0120.020 2.0-2.5 --
Zn - Al + 0 .0 1 - 0 .0 2 M g
铝的含量在5% 时，流动性较 大， 在3%时，流动性 较低
6 7 8 9
1
2
3
4
5
铝 (%)
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锌合金元素的要求及作用 2.镁 2.镁 (Mg) 0.025 — 0.05%
• • • • 抑压晶间腐蚀 细化金属组织来增加硬度 减低延展性 镁含量>0.08%会使合金变脆﹐流动性下 降
純鋅 3號鋅合金 5號鋅合金
抗拉強度 (mPa) 硬度 (BHN)
金属
纯锌 3号锌合金 5号锌合金
抗拉强度 (MPa)
硬度 (BHN)
97 283 328
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41 82 91
对锌合金有害的元素 1.铁 1.铁 (Fe) 不超过 0.10%
• 铁是造成锌渣的主要元素 • 铁在合金溶液中的可溶性只有0.03% • 过多的铁会与铝和锌结合成中间化合物 (FeAl3和 Fe2Al5)，使锌合金中铝的含量降低。 • 形成一种坚硬颗粒，令铸件表面抛光困难。
镁 (Mg) 0.0250.050 铜 (Cu) 2.6-2.9 镍 (Ni) --
压铸 方式
热室压铸机适用
热室机
冷室机 倒模铸造
抗拉强 抗拉强度
延展性
锌合金
其它金属 其它金属
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塑料
锌合金元素的要求及作用 1.铝 1.铝 (Al) 3.9 — 4.3%
• 降低合金的溶点 • 纯锌=420oC, 3号锌合金=381-387oC • 减少锌对铁质材料的侵蚀，使锌合金适用 于热室压铸 • 增强机械性能 • 改变合金溶液流动性
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2. 压铸缺陷分析 压铸缺陷分析
压铸件缺陷成因
减少缺陷的第一步是鉴别缺陷的起因
ห้องสมุดไป่ตู้ 金相分析
•减少缺陷的第一步是鉴别缺陷的起因 减少缺陷的第一步是鉴别缺陷的起因 •利记提供鉴别缺陷的服务 利记提供鉴别缺陷的服务
次品之成因及影响程度
缺陷模式 冷隔 收缩砂孔 包汽砂孔 晶间腐蚀 合金渣 合金强度 金属温度 X X XX O XXX X 工模温度 XX XXX XXX O O XXX 模具设计 XXX XX XX O XX XX 合金成份 X O XX XXX XXX XX 铸机性能 XXX XX XXX O O XX
O 代表没有影响
X 代表轻微影响
XX 代表中度影响
XXX 代表严重影响
2. 模具流道设计 模具流道设计
流道系统设计
• 主要内容
– 它是模具设计的关键
• • • • 决定模腔填充方式 设计浇口和流道满足填充要求 设计浇注系统很多人只是考虑到收窄截面 设计还要和压铸机匹配
锥型流道设计
• 于1970年开始根据科学 原理发展 • 广泛应用于世界各地的 锌、铝、镁压铸业 主要特点: • 可选择最佳的填充模式 • 达到最高的入水速度及 最短的填充时间，(但要 留意压铸机射料能力) • 从入水位及流道的设计 控制填充模式 • 横切面面积由喷咀至流 道将逐渐减低 • 排气好
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晶间腐蚀
• 晶间腐蚀发生在合金 晶体边界之间 • 使铸件发涨、龟裂、 松散 • 在高温或高湿度的环 境当中特别容易发生 • 晶间腐蚀的潜伏期可 长达一年
晶間裂紋
晶粒 (低含鉛量)
晶粒邊界 (高含鉛量)
版权所有﹐翻印必究
案例一: 合金锁胆 案例一 锌合金锁胆
版权所有﹐翻印必究
由晶间 引致电镀 电镀起泡 案例二 : 由晶间腐蚀引致电镀起泡
版权所有﹐翻印必究
锌合金元素的要求及作用 3.铜 3.铜 (Cu)
• • • • 3号锌合金: 不超过0.1% 5号锌合金: 0.75 — 1.25% 能细化晶粒﹐增加合金的抗拉强度及硬度 超出1.25%，铸件的尺寸会不稳定
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铜对于锌合金性能的影响
400 300 200 100 0
铸件比例 Casting Yield: 30% 次品率 Defect Rate: 40%
铸件比例 Casting Yield: 50% 次品率 Defect Rate:5%
半填充 - 显示铸件填充不好的位置
“Y”形连接 没有料射 出
锥形流道设计方法
控制流道面积的重要性
A B
C D E
气泡 形成气泡
浇口
A B C D E
涡流 形成涡流
流道设计
流道设计是利记所提供的技术支持服务
Poorly designed feed system Well designed tapered runner
良好的流道设计 采用锥形流道方式 - 3个要点 • 决定最理想的填充模式 • 从流道设计着手达到理想的填充模式 • 选择适当的压铸机达到要求的填充条件
版权所有﹐翻印必究
铝对于锌合金性能的影响
50 40 30 20 10
冲击应力随着铝 在锌合金中的含 量增加而转变， 铝含量至3.5%时 到最大值，而铝 的含量在5%时降 至最低点
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
鋅 合 金 流 動 性
衝 擊 應 力
铝 (%)
30 26 22 18 14 10
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对锌合金有害的元素 1.铁 1.铁 (Fe) 不超过 0.10%
• 形成一种坚硬颗粒，令铸件表面抛光困难。
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对锌合金有害的元素 2. 铅 (Pb)、锡 (Sn)、镉 (Cd) 、 、
导致晶间腐蚀的主要元素: • 铅: 不超过0.004% • 锡: 不超过0.002% • 镉: 不超过0.003%