鋅基合金
鋅基合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體(tǐ)和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下(xià)降而(ér)降低。但由於壓鑄件的凝(níng)固速度極快,因此到室溫時,固溶體的溶解度是大大地(dì)飽和了。經過一定時間之後,這種(zhǒng)過飽和(hé)現(xiàn)象會逐漸解除,而使鑄(zhù)件地形狀和尺寸略起變化
zinc alloy
鋅基合金—新型軸承合金(jīn)
高(gāo)鋁鋅基合金是新型重力鑄造鋅基合金(jīn)係列(ZA8、ZA12、ZA27)的代稱,其在1997年被列入國家(jiā)推薦標準《鑄造鋅基合金》後(hòu)(標(biāo)準代號(hào):GB/T1175-1997),以ZnAl27Cu2Mg即ZA27-2為代表並衍生的高鋁鋅基合金,作為新型軸承合金已廣泛取代部分巴(bā)氏(shì)合金和青銅,用來製(zhì)造各類軸瓦、軸套、滑板(bǎn)、滑塊、蝸輪及傳動螺母等(děng)減摩耐磨(mó)件。
以鋅為基加入其他元(yuán)素(sù)組成的合金。常(cháng)加的合金元(yuán)素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等(děng)。鋅基合金熔點低(dī),流動性好,易熔焊(hàn),釺焊和塑性加工,在大氣中耐腐(fǔ)蝕(shí),殘(cán)廢料便(biàn)於回收和重熔;但蠕變強度低,易發生自然時效引起尺寸變化。熔(róng)融(róng)法製備,壓鑄或壓力(lì)加工成材。按製造工藝可分為(wéi)鑄造鋅基合金和變形鋅基合金(jīn)。
與巴氏合金相比
除了擁有顯著的(de)性(xìng)價比優(yōu)勢外,還具有更高的強韌性、更低的比重和更寬(kuān)的應用範圍等特點。
與青銅(tóng)相比
1.強度、硬度和許用壓力與鋁青銅相當,廣泛超過錫(xī)、鉛等青銅,許用速度相近。完全能夠滿足軸(zhóu)瓦等獨立減(jiǎn)摩耐磨零件使用條件(jiàn)的需求。
2.對潤滑油的親和(hé)力較強,自潤滑性更好,加上(shàng)其冶金特(tè)性(熔點低,不易(yì)與鋼軸發生冶金結合),因此使用中(zhōng)抗(kàng)粘著性強,減摩耐磨特性更加(jiā)突出。
3.摩擦係(xì)數(shù)低,磨損小,因而使用壽命更(gèng)長。同等使用條件下,一般在銅瓦的1倍以上,從而降低了配件的(de)采購成本。
4.熱(rè)導(dǎo)率大(ZZnAl27Cu2Mg λ=125; ZCuAl10Fe3 λ=59),散熱快,磨麵溫(wēn)升慢且低,對配對摩(mó)擦有更好的保護作用。
5.材(cái)料密度低(dī)(ZZnAl27Cu2Mg ρ=5g/cm3),產品質量輕(同型(xíng)號、同規格質量輕1/3),安裝、維護更加容易、方便。
6.具有較高阻尼(ní)特性,減振抗噪。
節約成本 優勢明(míng)顯
鋅基合金不僅具(jù)有優越的機(jī)械性(xìng)能,更具有極高的性價比。以鋅代銅,不僅能有效保證提高您的(de)產品性能,同時可使您同種規(guī)格的產品節省成本40%左右:
以(yǐ)Φ5×74m回轉窯托輪軸瓦為例,每套12件,可節約166700元.
高鋁鋅基合金(jīn)在回轉窯(yáo)上的應用
使用條件
適用於低速≤7.1m/s、重載≤300Kg/cm2、常溫≤150℃條件下,要(yào)求(qiú)[pv] ≤30。
生產能力
可為10000t/d以下回轉窯提供全係(xì)列托輪軸瓦、軸(zhóu)套產品,具(jù)有年產3000台套的生產能力。
高鋁鋅基合金在回轉窯上的(de)應用
軸瓦(wǎ)的刮研與潤滑(huá)建議
1.刮研建議(yì):
a.應保證軸瓦與球麵瓦接觸(chù)良好,軸瓦背與球麵瓦在配合刮研時,接觸點為(wéi)25×25mm2上不少(shǎo)於3點(diǎn),並用塗色法進(jìn)行檢查。
b.應保證軸瓦與軸頸接觸均勻(yún)、連續。刮研接觸角以30~40度為宜,接觸(chù)點為1~2點/cm2。
c.軸瓦與軸頸的(de)側隙應刮削平順,檢測(cè)規範可參見設計部門提供的安裝方案。實際中應根據瓦口間隙的大小和儲油槽的深淺、平順刮(guā)削至接觸帶(dài),起始處不小於1mm,末端應在0.15~0.20之間。
d.軸瓦刮(guā)研(yán)端麵為10×10mm2上不少於1點。
2.潤滑建議
a.通常(cháng)情(qíng)況下(xià),夏季宜采用VG680動力粘度的潤滑油,冬季宜采用VG460動力粘(zhān)度的潤滑油。同時,使用中也(yě)要考(kǎo)慮環境和地域的差異並高度關注潤(rùn)滑油膜的厚度是否滿足潤滑要求。
b.雖然高鋁鋅基合金(jīn)軸瓦與青銅軸瓦相比對潤滑油的要求更低,但是因(yīn)為當今(jīn)設備(bèi)的發展趨勢正(zhèng)向著負荷大、效率高、壽命長的方向發展,因此我們一定要更新潤滑(huá)觀念,為了保證設備更(gèng)加安(ān)全運行,建議采用高(gāo)品質的含有極壓及耐磨添(tiān)加劑的潤滑油。
c.高度關注磨合初期的潤滑情況,加強(qiáng)監(jiān)控與(yǔ)清潔。
《中華人民共和國國家標準---鑄造鋅合金》 GB/T 1175-1997 (1997-03-04發布(bù) 1997-09-01實施)
本(běn)標準首(shǒu)次全麵修(xiū)訂。目前,國際標準(zhǔn)化(huà)組織(ISO)尚未製訂鑄造鋅(xīn)合金標準(僅有一個鋅合(hé)金標準ISO301-1981,其中僅列(liè)出合金錠的化學成(chéng)分沒有列出力(lì)學性能)。為促進國際貿易,技術和經濟交(jiāo)流,同時又能滿足國內(nèi)市場須要,在本版本中引進了德國標準DIN1743中兩個(gè)合金牌號(適用於製造衝壓模具和美術(shù)裝飾品),美國標準ASTM B791中三個合金牌號(適用於製造(zào)減磨、減震和結構件)。上述五個合金牌號在引用時僅采用(yòng)了它們(men)的化學成分和力學性能指標,具體見本標準附錄(lù)B。
本版本在(zài)下列(liè)章節中有所改變:
---第3章中給(gěi)出鋅合金定義、新的牌號和代號;
---第4.1條中在ZA9-2合金中將鋁含量上限由11.0%改為10.0%,在ZA 11-5合金中將鋁含量(liàng)下限由9.0%改為10.0%,取消ZZnAl4和ZZnAl4-0.5兩個壓軸合金牌號;
---第(dì)4.4條中增加試樣澆冒口係(xì)統
---第(dì)4.7條中新(xīn)增條文(wén);
---第5章中新增條文5.1-5.6
本標準GB 16746-1997《鋅合(hé)金鑄(zhù)件》配套使用。
本標準的附錄A是標準的附(fù)錄;
本標準的附錄B是提示的附錄。
本標(biāo)準由(yóu)中華人民共(gòng)和國機械工業部提出。
本標準由全國鑄造標(biāo)準化技術委員會歸口。
本標準(zhǔn)起草單位:沈陽鑄造研究所、河南中發合金製品有限公司(現許昌眾力合金製品有限公司)、阿城市有色金屬(shǔ)鑄造廠、沈陽高壓開關廠、包頭五二研究所。
本(běn)標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:張照文(wén)、申震濤、李東基、張斌、靳依林
【鋅基合金成分(fèn)及鑄件品質】
一、鋅基合金的特點
1. 比重大。
2. 鑄造性能好,可以壓鑄形狀(zhuàng)複雜、薄壁的精密件,鑄件表麵光滑(huá)。
3. 可進行表麵處理:電(diàn)鍍、噴塗、噴漆。
4. 熔(róng)化與(yǔ)壓鑄時(shí)不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。
5. 有很好的常溫機械性能和耐磨性。
6. 熔(róng)點低,在385℃熔化(huà),容易壓鑄成型。
使用過程中須注(zhù)意的問題:
1. 抗蝕性差。當合(hé)金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時,導致鑄件老(lǎo)化而發生(shēng)變形,表現為體積脹大,機械性能特別是塑性顯著下降,時間長(zhǎng)了甚至破(pò)裂。
鉛、錫、鎘在鋅基(jī)合金中溶解度很小(xiǎo),因而集中於晶粒邊界而成為陰極,富(fù)鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質)存在(zài)的條件下,促成晶間(jiān)電化學腐蝕。壓鑄(zhù)件因晶間腐蝕而老化(huà)。
2. 時效作用
鋅基合金的組織主要由(yóu)含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨(suí)溫度的下降而降(jiàng)低。但(dàn)由於壓鑄件的(de)凝固速度(dù)極(jí)快,因此到(dào)室溫(wēn)時,固溶體的(de)溶解度是大大地飽和了。經過一定(dìng)時間之後,這(zhè)種過飽和現象會逐(zhú)漸解除,而(ér)使鑄件地形狀和(hé)尺寸略起變化。
3. 鋅基合金壓鑄(zhù)件不宜(yí)在高溫和低溫(0℃以下)的工作環境下使用。鋅基合(hé)金在常溫下有較好的機械性(xìng)能。但在高溫下抗拉強(qiáng)度和低(dī)溫下衝擊性能都顯著下降。
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