Исчерпывающее руководство по Zamak 3 и его применению

Среди сплавов Zamac наибольшей популярностью пользуется сплав Zamak 3, отличающийся сбалансированной прочностью, долговечностью и простотой литья. Основным компонентом этого сплава является цинк, в небольшом количестве содержащий алюминий (3,5-4%), магний (0,03-0,06%) и медь (0,25%). Благодаря особому составу этот образец обладает повышенной механической прочностью, меньше подвержен коррозии и способен более точно сохранять размеры. Замак - это группа сплавов, состоящих из цинка, которые широко используются в производстве, поскольку обладают хорошими механическими свойствами, а также доступны по цене. Происходит от немецких слов Zink (цинк), Aluminum, Magnesium и Kopper (медь), а за термином следует название символов этих элементов: 'Zamak'. В 1920-х годах эти сплавы были разработаны, и сегодня они являются основными в отраслях, где требуются прецизионные металлические компоненты.

Это одно из главных преимуществ цинкового сплава Zamak 3, поскольку его можно отливать под давлением. Низкая температура плавления (около 385°C) позволяет использовать его для относительно недорогого производства деталей с замысловатыми и детализированными элементами. После завершения процесса литья он сохраняет свою текучесть и обеспечивает гладкую поверхность, которая не требует чрезмерной послепроизводственной обработки. Литье Zamak 3 обладает настолько хорошими характеристиками, что используется во многих отраслях промышленности. Он присутствует в большинстве автомобильных компонентов, электрических корпусов, аппаратных средств и потребительских товаров. Поскольку материал устойчив к коррозии и имеет точные размеры, его использование особенно целесообразно в таких ответственных областях, где требуется долговременная надежность.

В целом, Zamak Сплав 3 - это экономически эффективный и универсальный материал, который по-прежнему используется в современном производстве. Сочетание прочности, долговечности и эффективности литья делает его наиболее востребованным в отраслях, которые в значительной степени зависят от качества металлических компонентов.

Что такое Zamak 3?

Его можно описать как сплав на основе цинка, состоящий из цинка, алюминия и магния с добавлением меди. Zamak - это семейство сплавов, которые были изобретены в 1920-х годах. Название "Zamak" основано на немецких словах (Zink, Aluminium, Magnesium) плюс (Kopper, или Cu) для основных компонентов материала.
Zamak 3 (также указывается как ASTM AG40A, Z33520 UNS) - один из наиболее часто используемых цинковых сплавов в литейной промышленности. Zamak 3 известен своими выдающимися механическими и физическими свойствами и является предпочтительным выбором для многих отраслей промышленности. Этот материал обладает превосходной литейной способностью, стабильностью размеров и долговечностью, что делает его одним из основных материалов, используемых для производства прецизионных деталей.
Цинковый сплав Zamak 3 считается одним из всех сплавов Zamak благодаря своим хорошим механическим свойствам и низкой стоимости. Он предлагает отличный баланс между твердостью, ударной вязкостью и стабильностью размеров, что делает его отличным вариантом для промышленного применения.

Состав и свойства сплава Zamak 3

Состав сплава Zamak 3

Сплав Zamak 3 создан на основе цинка с добавлением алюминия и различных сопутствующих металлов, придающих ему различные полезные свойства. Состав сплава Zamak 3 подобран таким образом, чтобы обеспечить прочность, долговечность и легкую технологичность литья под давлением. Zamak 3 состоит из следующих основных компонентов.

• Цинк (Zn) - 96%
• Алюминий (Al) - от 3,5% до 4%
• Магний (Mg) - от 0,03% до 0,06%
• Медь (Cu) - 0,25%
• Железо (Fe) - 0,02%
• Никель (Ni) - 0,001%
• Свинец (Pb) - 0,003%
• Кадмий (Cd) - 0,003%
• Олово (Sn) - 0,001%
• Кремний (Si) - 0,02%

Их комбинация образует сплав, обладающий превосходными механическими и физическими свойствами. Zamak 3 очень популярен в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника и производство.

Химический состав сплава Zamak 3

Четыре основных элемента сплава Zamak 3 - цинк, алюминий, магний и медь. Характеристики сплава определяются, а его механические свойства улучшаются благодаря тому, что каждый элемент играет определенную роль. Цинковый сплав Zamak 3 обычно выпускается с типичными составами, состоящими из:

Цинк (Zn) - 96%

Сплав Zamak 3 состоит из цинка в качестве основного металла, обладает отличной коррозионной стойкостью, хорошими литейными свойствами и доступностью. Кроме того, он легко плавится и формуется, и может массово производиться в литейной промышленности.

Алюминий (Al) - от 3,5% до 4%

Алюминий также повышает прочность, твердость и коррозионную стойкость сплава. Кроме того, он повышает текучесть расплавленного металла, а это позволяет литью Zamak 3 получать точные и сложные формы с гладкой поверхностью.

Магний (Mg) - от 0,03% до 0,06%

Магний обеспечивает значительное повышение механической прочности и ударопрочности даже в небольших количествах в цинковом сплаве Zamak 3. Кроме того, литье сплава становится более стабильным и долговечным, так как магний способствует уменьшению окисления в ходе этого процесса.

Медь (Cu) - 0,25%

Твердость и прочность на разрыв сплава повышаются за счет меди. Но ее процентное содержание очень низкое, чтобы избежать чрезмерной хрупкости сплава Zamak 3.

Основные свойства сплава Zamak 3

Цинковый сплав Zamak 3 тщательно сбалансирован, чтобы сделать его пригодным для промышленного применения благодаря его выгодным свойствам, которые включают в себя:

1. Высокая прочность и твердость

Характеристики сплава Zamak 3 обеспечивают превосходный баланс между прочностью и пластичностью, подходящий для таких типов деталей, которые требуют долговечности при механических нагрузках. Он обладает прочностью на растяжение около 283 МПа (41 000 PSI) и твердостью 82 по Бринеллю (HB). Такое сочетание делает его износостойким и прочным для таких применений, как автомобильные и структурные компоненты.

2. Отличная стабильность размеров

Литье из сплава Zamak 3 является одной из наиболее ценных характеристик литья для сохранения точных размеров даже в условиях высоких напряжений. Цинковый сплав Zamak 3 отличается от некоторых других металлических сплавов, которые сильно расширяются или сжимаются при колебаниях температуры. Он идеально подходит для применения в тех случаях, когда допуски должны быть жесткими, а посадка - точной, например, для шестеренок, замков и деталей промышленного оборудования.

3. Устойчивость к коррозии

Сплав Zamak 3 содержит алюминий и магния, которые служат дополнительным источником окисления и коррозии под воздействием окружающей среды. Однако чистый цинк со временем подвержен коррозии, а в цинковом сплаве Zamak 3 после добавления дополнительных элементов на поверхности образуется антикоррозийный слой. Благодаря этому он хорошо подходит для наружного применения, автомобильных компонентов и электрических корпусов.

4. Превосходная литейная способность и текучесть

Одной из важнейших особенностей литья Zamak 3 является способность иметь низкую температуру плавления - около 385°C или 725°F. Это обеспечивает простое и недорогое производство. Его можно отливать с очень высокой текучестью, с низким уровнем дефектов и при этом заполнять очень сложные формы. Это свойство очень полезно для отраслей, где требуются точные и сложные конструкции, например, для потребительской электроники, медицинских приборов и декоративной фурнитуры.

5. Хорошая электропроводность

Цинковый сплав Zamak 3 обладает умеренной электропроводностью, хотя и не такой высокой, как медь или алюминий. Благодаря своей температуре испарения он является подходящим материалом для некоторых электрических и электронных компонентов, таких как разъемы, клеммы и элементы заземления. Благодаря своей электропроводности, прочности и коррозионной стойкости он полезен при производстве прочных и долговечных электрических компонентов.

6. Отличная обработка поверхности и совместимость с покрытиями

В частности, чистота поверхности изделий, изготовленных из сплава Zamak 3, является одной из ключевых причин, почему этот сплав так широко используется в литье под давлением. Сплав поддерживает несколько процессов финишной обработки, таких как:

Гальваническое покрытие: Декоративные и защитные покрытия, такие как хромирование, никелирование и золотое напыление
Порошковое покрытие: Обеспечивает прочное и устойчивое к коррозии покрытие.
Покраска и полировка: Повышает эстетическую привлекательность потребительских товаров и декоративных изделий.

Механические свойства сплава Zamak 3

Внешние силы, приложенные к материалу, определяют его механические свойства. Оценка эксплуатационных характеристик сплава Zamak 3 в значительной степени зависит от этих важнейших свойств. Основные механические свойства сплава Zamak 3 включают в себя:

При различных нагрузках Zamak 3 демонстрирует устойчивость к деформациям благодаря своим механическим свойствам. Предел прочности при растяжении 283 МПа в сплаве Zamak 3 делает его пригодным для производства деталей, требующих одновременно прочности и пластичности. Сплав демонстрирует высокую структурную целостность, так как обладает пределом текучести 221 МПа и пределом прочности на сдвиг 214 МПа, что позволяет использовать его в ответственных областях применения.

Физические свойства сплава Zamak 3

Термин "физические свойства" относится к внутренним характеристикам материала, таким как плотность, теплопроводность, электрические свойства и т.д. При проектировании компонентов, которые должны выдерживать определенные условия окружающей среды или работать при изменяющихся температурах, эти свойства очень важны. Все, что важно о сплаве Zamak 3, можно кратко описать следующим образом:

Сплав Zamak 3 легко поддается литью благодаря относительно низкой температуре плавления 384°C. Благодаря низкой температуре плавления он обладает исключительной теплопроводностью 113 Вт/мК и поэтому может эффективно передавать тепло. Кроме того, сплав Zamak 3 имеет очень хорошую плотность 6,6 г/см³, что делает детали из него легкими и способными выдерживать значительные механические нагрузки.

Сплав Zamak 3 имеет сопоставимое удельное электрическое сопротивление 6,37 мкОм-см; следовательно, этот сплав является умеренным и может быть использован в некоторых электронных приложениях, таких как разъемы и другие электрические компоненты. Стабильность размеров при изменении температуры достигается благодаря относительно низкому коэффициенту теплового расширения. Удельная теплоемкость 419 Дж/кг°C также указывает на то, что сплав может поглощать и сохранять некоторое количество тепла до изменения температуры, что полезно для компонентов, требующих перепадов температуры.

Почему Zamak 3 является самым распространенным цинковым сплавом? 

Цинковый сплав Zamak 3 является одним из наиболее используемых сплавов Zamak благодаря своим хорошим балансовым свойствам, экономической цене и простоте литья. Благодаря этим свойствам он является более предпочтительным сплавом, чем другие сплавы Zamak, такие как Zamak 5 и Zamak 7.

Низкая стоимость - Меньшее содержание меди по сравнению с Zamak 5 значительно удешевляет производство без ущерба для основных функциональных свойств.
Улучшенная текучесть - Он обладает лучшей текучестью, чем Zamak 5, что позволяет лучше заполнять формы и облегчает отделку изделий Gregary.
Хорошие механические свойства - Прочность и долговечность сплава Zamak 3 выше, чем Zamak 7.
Благодаря этим преимуществам литье zamak 3 широко используется в автомобильных деталях, мебельной фурнитуре, электронике и потребительских товарах.

Замак 3 против Замака 5

Различия в составе

Zamak 3 и Zamak 5 считаются сплавами на основе цинка с алюминием, магнием и медью в различных количествах, но их состав несколько отличается. Zamak 3 состоит из примерно 96% цинка, 3,5-4% алюминия, 0,03-0,06% магния и только 0,25% меди. Однако сплав Zamak 5 прочнее, но несколько менее пластичен, поскольку содержит 0,75-1,2% меди. Сплав Zamak 5 содержит больше меди, что делает его твердость и прочность на разрыв выше, чем у сплава Zamak 4, но его коррозионная стойкость ниже.

Механические свойства

Сплав Zamak 3 также известен лучшей пластичностью и ударопрочностью, поэтому он идеально подходит для применения в областях, требующих гибкости и точности. Сплав Zamak 5 обладает большей прочностью на растяжение (317 МПа против 283 МПа у Zamak 3) и большей твердостью (90 Бринелля против 82 Бринелля у Zamak 3). Однако он менее удлинен и, следовательно, более хрупок под нагрузкой. Литье Zamak 3 обеспечивает лучшую стабильность размеров, в то время как литье Zamak 5 больше подходит для тяжелых условий эксплуатации.

Коррозионная стойкость и литейная прочность

Поскольку цинковый сплав Zamak 3 противостоит коррозии, он очень хорошо подходит для применения в условиях повышенной влажности. Во-первых, Zamak 5 обладает меньшей прочностью и лучшей износостойкостью, однако он более склонен к окислению из-за более высокого содержания меди в сплаве. Кроме того, Zamak 3 легче отливать в сложные формы, в то время как Zamak 5 может потребовать дополнительной механической обработки.

Приложения

Автомобильная отделка, электрические компоненты, мебельная фурнитура и товары народного потребления - это те области, где важна точность и высокая коррозионная стойкость, поэтому Zamak 3 также широко используется. Zamak 5 обычно используется в автомобильных кронштейнах, шестернях, промышленном оборудовании, а также в механических деталях, где требуется высокая прочность и долговечность.

Почему сплав Zamak 3 предпочтительнее для литья?

Производство, при котором расплавленный металл заливается в форму для создания точных и сложных деталей, - это литье под давлением. Причины, по которым литье под давлением предпочитают использовать Zamanak 3, заключаются в следующем:

1. Низкая температура плавления - По сравнению с цинковым сплавом Zamak 3, который имеет низкую температуру плавления (около 385°C), литье является простым и экономичным.
2. Текучесть - Это свойство необходимо и способствует тому, что расплавленный сплав заполняет сложные формы без дефектов, создавая гладкие и детализированные отливки.
3. Замак 3 литье - Литье с минимальной усадкой сохраняет точность размеров, снижая требования к механической обработке после литья.
4. Однородность при больших объемах производства - Для крупносерийного производства производители предпочитают сплав Zamak 3, который обеспечивает постоянство.
5. Варианты отделки поверхности - Замак 3 (литье) может быть обработан различными способами, такими как гальваника, порошковое покрытие или покраска.

Применение цинкового сплава Zamak 3

Цинковый сплав Zamak 3 обладает отличными свойствами, поэтому цинковый сплав Zamak 3 используется вместо многих других сплавов в различных отраслях промышленности, что делает его одним из основных материалов в современном производстве. Некоторые из основных областей применения следующие.

Автомобильная промышленность

 Автомобильная промышленность, которая максимально использует литье Zamak 3, изготавливает такие детали, как дверные ручки, кронштейны, шестерни и механизмы замков. Прочность, точность размеров и устойчивость к коррозии делают этот сплав подходящим для изготовления структурных и декоративных деталей автомобилей, которые будут отличаться высокой надежностью и долговечностью в течение всего срока службы.

Электротехника и электроника

Он широко применяется в производстве электрических разъемов, переключателей, корпусов и других деталей в области электроники. Благодаря низкой стоимости, механической прочности и электропроводности, а также устойчивости к воздействию факторов окружающей среды, он является лучшим выбором для создания прочных и долговечных электронных устройств и электрических систем и обладает умеренной электропроводностью.

Мебель и фурнитура 

Сплав Zamak 3 широко используется в мебельной промышленности для изготовления декоративной фурнитуры, замков, петель и т.д. Поверхность отлично обрабатывается, а коррозионная стойкость придает яркий блеск таким приспособлениям, как те, что обеспечивают эстетическую привлекательность и надежность дверей, ящиков, шкафов и т.д.

Игрушки и потребительские товары

Литье Zamak 3 позволяет производить множество высококачественных игрушек и повседневных бытовых предметов, декоративных изделий и функциональных деталей. Благодаря тому, что сплав может создавать замысловатые формы с гладкой отделкой, он хорошо подходит для производства как новых, так и безопасных потребительских товаров.

Медицина 

Стабильность размеров, биосовместимость и коррозионная стойкость цинкового сплава Zamak 3 делают его подходящим материалом для использования в некоторых медицинских приборах и оборудовании. Он прочен и стабилен, поэтому может выдерживать многочисленные применения в стерильной среде, например, при изготовлении хирургических инструментов, медицинских корпусов и контрольно-измерительных приборов.

Бытовая электроника

Из сплава Zamak 3 изготавливают корпуса мобильных телефонов, корпуса фотоаппаратов, а также детали аксессуаров для мобильных телефонов. Легкий, прочный и легко отливаемый, он является отличным материалом для изготовления корпусов электронных устройств, отличающихся высоким качеством прочности и формы.

Аэрокосмическая промышленность 

Zamak 3 не может использоваться в качестве основного конструкционного компонента в аэрокосмической промышленности, но он применяется при производстве этих деталей в качестве кронштейнов, креплений и крепежа. Благодаря этому соотношение прочности и веса сплава является особым преимуществом при работе с минимальным весом.

Zamak 3 в сравнении с другими цинковыми сплавами

Сплав Zamak 3 является самым популярным среди сплавов Zamak, но Zamak 5 и Zamak 7 также используются в промышленности. Цинковый сплав Zamak 3 сравнивается с ними следующим образом:

Сплав Zamak 3 является наиболее универсальным и широко используемым сплавом для литья, поскольку это самый универсальный сплав с немного более высокой прочностью, чем у сплава Zamak 5, благодаря более высокому содержанию Cu.

Заключение

Согласно материалам для литья под давлением, цинковый сплав Zamak 3 является прекрасным материалом во всем мире благодаря своей хорошей прочности в низком ценовом диапазоне. Обладая антикоррозийным свойством, восхитительным свойством литья, а также механической стабильностью, он считается предпочтительным выбором для большинства отраслей промышленности. От автомобильных деталей до потребительских товаров, литье Zamak 3 используется, и оно продолжает быть важной частью современного производства. Сплав Zamak 3 достаточно надежен и эффективен, как и положено сплаву. Например, широкий спектр свойств и применений сплава Zamak 3, который так широко используется во всем мире в процессах литья под давлением, обусловлен его отличной стабильностью размеров, а значит, деталь сохранит свою форму и характеристики при нагрузках или различных воздействиях окружающей среды. Благодаря высокой точности и долговременной надежности он оказывается бесценным в тех случаях, когда требуются прецизионные компоненты с высокой точностью и долговременной надежностью. Кроме того, он недорог, так как позволяет легко создавать сложные формы и обеспечивает качество и бюджетные цели для дизайнера. В целом, Zamak 3 - это основное сырье для современного производства, а также хорошее решение высокой мощности для широкого круга задач. Во всех отношениях сплав Zamak 3 - незаменимый материал для литья под давлением: Это может быть изготовление очень сложной конструкции или обеспечение прочных и одновременно функциональных компонентов с хорошей ценой, высокой стоимостью, а также надежностью. Как видно, потребность в нем сохраняется, и он по-прежнему используется в различных отраслях промышленности.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Из чего состоит сплав Zamak 3?

Zamak 3 - это, в первую очередь, цинковый сплав 96%, но содержит небольшое количество алюминия (3,5-4%), магния (0,03-0,06%) и меди (0,25%). Он обладает очень хорошими механическими свойствами, коррозионной стойкостью, так сказать, литейной способностью, и именно этот уникальный состав делает его таким.

2. Для чего используется сплав Zamak 3?

Литейная промышленность использует сплав Zamak 3 для производства высококачественных деталей. Среди распространенных областей применения - автомобильные детали, корпуса электрооборудования, мебельная фурнитура и товары народного потребления. Точность - его главная особенность при создании сложных форм.

3. По какой причине Zamak 3 был принят для литья под давлением?

Zamak 3 используется благодаря отличной литейной способности и стабильности размеров. Он плавится при низкой температуре (около 385°C), что облегчает его отливку в сложные формы; он стабилен при напряжениях, что означает его высокую надежность для использования в качестве прецизионного компонента.

4. Является ли Zamak 3 устойчивым к коррозии?

Сплав Zamak 3 обладает высокой коррозионной стойкостью благодаря наличию в его составе алюминия и магния. Таким образом, он подходит для применения на открытом воздухе и в суровых климатических условиях, где очень важна устойчивость к окислению и коррозии.

5. Легко ли перерабатывается сплав Zamak 3?

Сплав Zamak 3 может быть переработан и повторно использован в производственном процессе без потери своих свойств, поэтому он пригоден для вторичной переработки. Переработка сплавов Zamak помогает сократить количество отходов, снизить производственные затраты и улучшить производственный процесс.