아연 합금 재료: 구성, 공정 및 용도에 대한 전체 분석

아연 기반 합금은 주로 아연, 알루미늄, 구리, 마그네슘 및 기타 원소를 첨가하여 융점이 낮고 가공이 용이하며 가볍고 내식성, 도금 가능 및 기타 특성을 가지고 있으며 자동차, 전자, 산업용 하드웨어 및 항공 우주 분야에서 널리 사용되는 Zamak / ZA 시스템은 성능, 공정 및 내식성 요구 사항 선택의 다양한 요구를 충족시켜야합니다.

아연 합금의 구성 및 분류

핵심 요소 및 역할

요소	공통 콘텐츠 범위	주요 역할
알루미늄(Al)	3%-27%	강도, 경도 및 내열성을 향상하고 유동성을 개선합니다.
구리(Cu)	0.5%-3%	강도와 내마모성은 향상되지만 구리가 많으면 연성이 감소합니다.
마그네슘(Mg)	0.02%-0.06%	트레이스 강화, 입자 개선, 전반적인 성능 향상
니켈(Ni)	0.06%-0.10%	향상된 내식성 및 고온 안정성(주로 Zamak 7)
주석(Sn), 철(Fe), 망간(Mn)	추적	불순물의 영향을 제어하기 위한 주조성 조정

일반적인 아연 합금 시리즈 비교

시리즈	대표 등급	주요 구성 (%)	특성
Zamak	자막 3	Zn-4Al-<0.05Mg	가장 일반적으로 사용되는 최고의 전반적인 성능
	자막 5	Zn-4Al-1Cu-<0.05Mg	자막 3보다 높은 강도와 경도
	자막 2	Zn-4Al-3Cu-<0.05Mg	강도와 내마모성은 높지만 연성은 낮습니다.
	자막 7	Zn-4Al-0.06Ni-<0.03Mg	더 높은 순도와 더 나은 내식성.
ZA 시리즈	ZA-8	Zn-8Al-소량의 Cu, Mg	고강도 다이캐스팅, 우수한 인성
	ZA-12	Zn-12Al-소량의 Cu, Mg	고강도 주물에 적합하며 기계적 특성이 개선되었습니다.
	ZA-27	Zn-27Al-소량의 Cu, Mg	강도는 매우 높지만 가공성이 약간 떨어집니다.

아연 합금의 국제 표준 명명 체계

국가/지역	표준 번호.	이름 지정 예	명명 설명
U.S.A.	ASTM B86, B240	ZP3, ZP5	주요 구성 요소와 속성에 따라 번호가 매겨집니다.
유럽	EN 1774, EN 12844	ZL0430	Z = 아연, L = 다이캐스팅, 04 = 알루미늄 함량 4%, 30 = 구리 함량 3.0%.
중국	GB 8738-88	ZnAl4Cu1	요소 및 콘텐츠별 식별
일본	JIS H2201, H5301	ZDC2, ZDC3	자막과 유사한 분류 시스템

아연 합금의 물리적 및 화학적 특성

기계적 특성

인장 강도: 200-440 MPa(대부분의 플라스틱보다 높음)
경도: 80-120 HB(열처리로 업그레이드 가능)
연신율: 10-25%(복잡한 성형에 적합)

열 속성

녹는점: 380-420°C(알루미늄보다 낮은 50%)
열팽창 계수: 27.4 x 10-⁶/°C (고려해야 할 설계 허가 사항)
열 전도성: 110W/m-K(스테인리스 스틸보다 우수)

전기 및 자기 속성

전기 전도도: 28% IACS(순수 구리 28%)
자기 전도성: 비자성(전자 장비에 적합)

아연 합금 가공 기술

다이캐스팅 기술

온도 제어: 용융 아연 액체의 경우 410~430°C
압력 매개변수: 400-1000bar(부품 복잡성에 따라 조정)
금형 설계: 드로우 경사 ≥ 1°, 벽 두께 1.5-5mm

압출 및 롤링

적용 가능한 합금: ZA27(알루미늄 함량 높음)
처리 제한: 균열을 방지하기 위한 변형률 ≤80%

가공

절단 속도: 60-150m/min 권장
도구 선택: 카바이드 또는 다이아몬드 코팅

표면 처리 및 부식 방지 프로그램

일반적으로 사용되는 프로세스 비교

프로세스	비용	염수 분무 저항 시간	적용 가능한 시나리오
크롬 도금	높음	500시간	고급 욕실 하드웨어
니켈 도금	Medium	300시간	전자 커넥터
인산염 처리	낮음	100시간	내부 구조 부품

부식 방지 전략

해양 환경: ZN 시리즈 + 니켈 도금 처리 선택
산성 매체: ZT 시리즈 + 에폭시 코팅 사용
고온 환경: 아노다이징 처리에 우선순위를 둡니다.

디자인 및 선택 가이드

구조 설계 원칙

균일한 벽 두께: 수축 방지(2~4mm 권장)
둥근 모서리 디자인: 응력 집중을 줄이기 위한 R≥0.5mm

비용과 성능 간의 균형

저부하 부품: 자막 3(15% 비용 절감)
높은 마모 수요: ZC1(구리 함량 1%) 선택

신뢰성 테스트 표준

염수 분무 테스트: ASTM B117 (≥96시간)
충격 테스트: ISO 148 (실온에서 ≥20J)

아연 합금의 일반적인 응용 분야

자동차 산업

엔진 마운트
센서 하우징

전기 및 전자

5G 기지국 방열판
USB 포트 하우징

건물 장식

도어 및 창문 경첩
야외 조각

소비자 제품

안경테
가구 손잡이

인클로저 피팅

자주 묻는 질문

Q: 소재 선택의 주요 지표는 무엇인가요?

A: 이동성과 비용 관리를 고려하여 기계적 특성을 우선적으로 고려합니다.

Q: 기계적 매개변수란 무엇인가요?

A:자막 3 기본형과 ZA 시리즈 고강도 합금 성능 비교

Q: 안전한 운영을 위한 핵심 포인트는 무엇인가요?

A: 완제품은 무독성이며, 가공 시 먼지 보호 및 표준화된 보호 장치가 필요합니다.

결론

아연 기반 합금은 융점이 낮고 가공이 용이하며 내식성 및 기계적 특성이 우수하여 자동차 전자 제품 및 기타 분야에 적합하며 Zamak / ZA 시리즈는 광범위한 요구 사항을 충족하며 성능, 공정 및 부식 요구 사항을 통합해야합니다.