國際鋅協會技術顧問 總監Joseph Annetts
在2010中國（上海）國際壓鑄投資與發展大會上的演講
現代壓鑄鋅合金在汽車領域的應用
國際鋅協會技術顧問 總監Joseph Annetts
熱室壓鑄工藝、冷室壓鑄工藝（略）
壓鑄鋅合金鑄件成分
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|
化學成分（重量%, 鋅余量) | |||||
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鋁 |
銅 |
鎂 |
其它 | |||
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熱室合金 | ||||||
|
2 |
3.5-4.3 |
2.5-3.0 |
0.02-0.05 |
0 | ||
|
3 |
3.5-4.3 |
0.25 max |
0.02-0.05 |
0 | ||
|
5 |
3.5-4.3 |
0.75-1.25 |
0.02 to 0.08 |
0 | ||
|
7 |
3.5-4.3 |
0.25 max |
0.005-0.02 |
0 | ||
|
ZA-8 |
8.0-8.8 |
0.8-1.3 |
0.015-0.03 |
0 | ||
|
AcuZinc 5 |
2.8-3.3 |
5.0-6.0 |
0.025-0.05 |
0 | ||
|
冷室合金 | ||||||
|
ZA-12 |
10.5-11.5 |
0.5-1.2 |
0.015-0.03 |
0 | ||
|
ZA-27 |
25.0-28.0 |
2.0-2.5 |
0.01-0.02 |
0 | ||
|
ILZRO 16 |
0.01-0.04 |
1.0-1.5 |
0 |
Ti=0.15-0.25%, Cr= 0.1-0.2% | ||
壓鑄鋅合金雜質限值
|
合金 |
雜質元素含量（重量%） | ||||
|
鐵最多 |
鉛最多 |
錫最多 |
鎘最多 | ||
|
熱室合金 | |||||
|
No. 2 |
0.100 |
0.005 |
0.003 |
0.004 | |
|
No. 3 |
0.100 |
0.005 |
0.003 |
0.004 | |
|
No. 5 |
0.100 |
0.005 |
0.003 |
0.004 | |
|
No. 7 |
0.075 |
0.003 |
0.001 |
0.002 | |
|
ZA-8 |
0.075 |
0.006 |
0.003 |
0.006 | |
|
AcuZinc 5 |
0.075 |
0.005 |
0.003 |
0.004 | |
|
冷室合金 | |||||
|
ZA-12 |
0.075 |
0.006 |
0.003 |
0.006 | |
|
ZA-27 |
0.075 |
0.006 |
0.003 |
0.006 | |
|
ILZRO 16 |
0.075 |
0.004 |
0.002 |
0.003 | |
國際標準
|
標準 |
2號 |
3號 |
5號 |
7號 |
|
AFNOR法國 |
ZA4U3G |
ZA4G |
ZA4UIG |
|
|
ASTM美國 |
AC 43A |
AG 40A |
AC 41A |
AG 40B |
|
BS英國 |
|
1004A |
1004A |
|
|
CN中國 |
GB1135/13818 |
GB1135/13818 |
GB1135/13818 |
|
|
DIN德國 |
1743 |
1743 |
1743 |
|
|
EN歐洲 |
1774 |
1774 |
1774 |
|
|
|
301 |
301 |
301 |
301 |
|
JIS日本 |
|
H2201 |
H2201 |
|
|
SAA澳洲 |
AS1881 |
AS1881 |
AS1881 |
AS1881 |
Warner輪轂止動器
：能讓駕駛者在車內從2輪驅動自動轉向為4輪驅動。
絞盤 ：用于4輪驅動汽車的絞盤 ，使用 ZA-27合金生產的固定和環形齒輪。
車尾燈外殼 ：3號鋅合金作為熱導體，允許石英鹵素燈所產生的高熱量。
電動座椅調節器 、變速器變速桿管、車門拉手、車門拉手、汽車轉向信號器、電動座椅驅動器、車內倒后鏡外殼、車外倒后鏡托架組件等（圖片略）。
新型高流動性合金
?可生產厚度為0.3mm的壓鑄件
?可有效減少鑄件重量及金屬成本
?熱室壓鑄工藝的優勢
?同樣擁有優良的表面處理能力、尺寸公差和穩定性
?需要更精確控制合金的成分
高流動性合金成分
|
元素 |
重量比 |
|
鋁 Al |
4.5 |
|
鎂 Mg |
0.01 |
|
銅 Cu |
0.03 |
|
鐵 Fe |
0.03 max |
|
鉛 Pb |
0.003 max |
|
鎘 Cd |
0.002 max |
|
錫 Sn |
0.001 max |
|
鋅 Zinc |
余量 |
使用5號鋅合金及高流動 性合金所生產部件的平均重量比較
|
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部件1 |
部件2 | ||
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合金 |
5號鋅合金 |
高流動性合金 |
5號鋅合金 |
高流動性合金 |
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平均重量（g） |
19.980 |
19.698 |
54.275 |
53.636 |
|
標準差（g） |
0.076 |
0.034 |
0.046 |
0.036 |
注意：高流動性合金的密度比5號合金低，所以平均重量更低
0.5mm厚度的高流動性合金鑄件機械性能
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性能 |
剛壓出的鑄件 |
保存于95℃共10日 |
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抗拉強極限 |
276 MPa 40 ksi |
234 Mpa 34 ksi |
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屈服強度 |
241 MPa 34 ksi |
200 MPa 29 ksi |
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伸長率 |
5.3 |
9.9 |
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沖擊強度 |
38 J 28 ft-lb |
28 J 21 ft-lb |
|
布氏硬度 |
93 |
71 |
|
楊氏模量 |
91.7 GPa 13.3 x 106psi |
91.7 Gpa 13.3 x 106psi |
|
泊松比 |
0.3 |
0.3 |
用于電子產品及包裝的薄盒鑄件（略）
新型熱室壓鑄合金--優良抗蠕變性能
合金 抗拉極限 (Mpa) 屈服強度(Mpa) 蠕變應變1%（小時） 蠕變失效（小時） 新型合金 305 265 17.3 160.9 #5 285 205 0.3 3.9 #8 290 205 0.2 2.8
鋁7.3% ,銅2.9%,鉻0.2%, 鈦0.3%, 鈹0.03%
在140℃及31MPa下進行蠕變測試，拉力測試在室溫下進行
總結
?壓鑄鋅合金擁有良好的鑄造性能、力學性能、產品尺寸準確及表面處理性能
?將多個鑄件合并為一個鑄件產品的成本優勢，如軸承、齒輪牙和輪轂的功能
?鋅合金鑄件(超出20mm)壓鑄時可以無斜度來出模，這樣大大降低后加工的成本
?新型高流動性及高抗蠕變合金為鋅合金壓鑄提供了新機遇
