Materialien aus Zinklegierungen: Vollständige Aufschlüsselung von Zusammensetzung, Prozessen und Verwendungen

Zink-Basis-Legierungen sind vor allem Zink, Zugabe von Aluminium, Kupfer, Magnesium und anderen Elementen, mit einem niedrigen Schmelzpunkt, einfache Verarbeitung, leicht, korrosionsbeständig, platable und andere Eigenschaften, weit verbreitet in der Automobil-, Elektronik-, Industrie-Hardware und Luft-und Raumfahrt Felder, Zamak / ZA-System, um die vielfältigen Bedürfnisse der Auswahl der Leistung, Prozess-und Korrosionsbeständigkeit Anforderungen berücksichtigt werden sollten.

Inhaltsübersicht

Zusammensetzung und Klassifizierung von Zinklegierungen

Kernelemente und Rolle

Element	Gemeinsamer Inhaltsbereich	Hauptrolle
Aluminium (Al)	3%-27%	Verbesserung der Festigkeit, Härte und Hitzebeständigkeit, Verbesserung der Fließfähigkeit.
Kupfer (Cu)	0.5%-3%	Erhöht die Festigkeit und die Verschleißfestigkeit, aber der hohe Kupfergehalt verringert die Duktilität.
Magnesium (Mg)	0.02%-0.06%	Spurensicherung, Kornverfeinerung, Verbesserung der Gesamtleistung
Nickel (Ni)	0.06%-0.10%	Verbesserte Korrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturstabilität (hauptsächlich in Zamak 7)
Zinn (Sn), Eisen (Fe), Mangan (Mn)	Spurensuche	Anpassung der Gießbarkeit zur Kontrolle des Einflusses von Verunreinigungen

Typische Zinklegierungsserien im Vergleich

Serie	Repräsentative Note	Hauptzusammensetzung (%)	Merkmale
Zamak	Zamak 3	Zn-4Al-<0,05Mg	Beste Gesamtleistung, am häufigsten verwendet
	Zamak 5	Zn-4Al-1Cu-<0,05Mg	Höhere Festigkeit und Härte als Zamak 3
	Zamak 2	Zn-4Al-3Cu-<0,05Mg	Höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit, aber geringere Duktilität.
	Zamak 7	Zn-4Al-0.06Ni-<0.03Mg	Höhere Reinheit und bessere Korrosionsbeständigkeit.
Baureihe ZA	ZA-8	Zn-8Al-geringe Menge an Cu, Mg	Hochfester Druckguss, gute Zähigkeit
	ZA-12	Zn-12Al-geringe Menge an Cu, Mg	Geeignet für hochbelastete Gussteile, verbesserte mechanische Eigenschaften.
	ZA-27	Zn-27Al-geringe Menge an Cu, Mg	Extrem hohe Festigkeit, aber etwas schlechte Bearbeitbarkeit

Internationales Standardbezeichnungssystem für Zinklegierungen

Land/Region	Standard Nr.	Beispiel für die Benennung	Benennung Beschreibung
U.S.A.	ASTM B86, B240	ZP3, ZP5	Nummeriert nach den wichtigsten Komponenten und Eigenschaften.
Europa	EN 1774, EN 12844	ZL0430	Z = Zink, L = Druckguss, 04 = Aluminiumgehalt von 4%, 30 = Kupfergehalt von 3,0%.
China	GB 8738-88	ZnAl4Cu1	Identifizierung nach Element und Inhalt
Japan	JIS H2201, H5301	ZDC2, ZDC3	Zamak-ähnliches Klassifizierungssystem

Physikalische und chemische Eigenschaften von Zinklegierungen

Mechanische Eigenschaften

Zugfestigkeit: 200-440 MPa (höher als die meisten Kunststoffe)
Härte: 80-120 HB (kann durch Wärmebehandlung verbessert werden)
Dehnung: 10-25% (geeignet für komplexe Formgebung)

Thermische Eigenschaften

Schmelzpunkt: 380-420°C (50% niedriger als Aluminium)
Wärmeausdehnungskoeffizient: 27,4 x 10-⁶/°C (Konstruktionsspielraum ist zu berücksichtigen)
Wärmeleitfähigkeit: 110 W/m-K (besser als Edelstahl)

Elektrische und magnetische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit: 28% IACS (28% von reinem Kupfer)
Magnetische Leitfähigkeit: nicht-magnetisch (geeignet für elektronische Geräte)

Technologie zur Verarbeitung von Zinklegierungen

Druckgusstechnologie

Temperaturregelung: 410-430°C für flüssiges geschmolzenes Zink
Druckparameter: 400-1000 bar (angepasst an die Komplexität der Teile)
Formaufbau: Ziehschräge ≥ 1°, Wandstärke 1,5-5 mm

Strangpressen und Walzen

Geeignete Legierungen: ZA27 (hoher Aluminiumgehalt)
Verarbeitungsbeschränkungen: Verformungsgeschwindigkeit ≤80% zur Vermeidung von Rissbildung

Bearbeitung

Schnittgeschwindigkeit: 60-150 m/min empfohlen
Werkzeugauswahl: Hartmetall oder diamantbeschichtet

Oberflächenbehandlung und Korrosionsschutzprogramm

Vergleich der gebräuchlichsten Verfahren

Prozess	Kosten	Salzsprühnebelbeständigkeit Zeit	Anwendbare Szenarien
Verchromen	Hoch	500 Stunden	Hochwertige Badarmaturen
Vernickeln	Mittel	300 Stunden	Elektronische Anschlüsse
Phosphatieren	Niedrig	100 Stunden	Interne Strukturteile

Korrosionsschutz-Strategie

Meeresumgebung: Wählen Sie die Serie ZN + Vernickelung
Saures Medium: ZT-Serie + Epoxidbeschichtung verwenden
Umgebung mit hohen Temperaturen: Vorrang für die Eloxalbehandlung

Leitfaden für Design und Auswahl

Strukturelle Gestaltungsprinzipien

Gleichmäßige Wandstärke: Vermeidung von Schrumpfung (empfohlen 2-4 mm)
Abgerundete Ecken: R≥0,5 mm zur Reduzierung der Spannungskonzentration

Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung

Niedrig belastete Teile: Zamak 3 (15% Kostensenkung)
Hohe Verschleißanforderungen: wählen Sie ZC1 (1% Kupfergehalt)

Normen für Zuverlässigkeitstests

Salzsprühnebeltest: ASTM B117 (≥96 Stunden)
Aufpralltest: ISO 148 (≥20 J bei Raumtemperatur)

Typische Anwendungen von Zinklegierungen

Autoindustrie

Motorhalterungen
Sensor-Gehäuse

Elektrotechnik und Elektronik

Kühlkörper für 5G-Basisstationen
USB-Anschlussgehäuse

Gebäude Dekoration

Tür- und Fensterscharniere
Außen-Skulptur

Konsumgüter

Brillengestelle
Griffe für Möbel

Gehäusebeschläge

FAQ

F: Was sind die wichtigsten Indikatoren für die Materialauswahl?

A:Priorisieren Sie die mechanischen Eigenschaften unter Berücksichtigung der Mobilität und der Kostenkontrolle.

F: Wie lauten die mechanischen Parameter?

A:Zamak 3 Basistyp im Vergleich zur hochfesten Legierung der ZA-Serie - Leistungsvergleich

F: Was sind die wichtigsten Punkte für einen sicheren Betrieb?

A: Die fertigen Produkte sind ungiftig, die Verarbeitung erfordert Staubschutz und genormten Schutz.

Schlussfolgerung

Zink-Basis-Legierungen haben einen niedrigen Schmelzpunkt, einfache Verarbeitung, Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften, geeignet für die Kfz-Elektronik und anderen Bereichen, Zamak/ZA-Serie deckt ein breites Spektrum von Bedürfnissen, die Auswahl der Leistung, Prozess-und Korrosion Anforderungen sollten integriert werden.