Цинк алюминий - Zinc aluminium
Цинк-алюминиевые ( ZA ) сплавы - это сплавы, основными составляющими которых являются цинк и алюминий . Другие легирующие элементы включают магний и медь . Этот тип сплава изначально был разработан для гравитационного литья . Noranda, New Jersey Zinc Co. Ltd., St. Joe Mineral Co. и Международная организация по исследованию свинца цинка (ILZRO) были основными компаниями, которые первыми разработали сплавы ZA в период с 1950-х по 1970-е годы. Они были разработаны, чтобы конкурировать с бронзой , чугуном и алюминием с использованием методов литья в песчаные формы и в постоянные формы . Отличительные особенности сплавов ZA включают высокую прочность после литья, отличные несущие свойства, а также низкие энергозатраты (для плавления).
Из сплавов ZA получаются хорошие подшипники, потому что их окончательный состав включает твердые эвтектические частицы цинк-алюминий-медь, встроенные в более мягкую цинк-алюминиевую матрицу. Твердые частицы обеспечивают поверхность подшипника с низким коэффициентом трения, в то время как более мягкий материал изнашивается, обеспечивая пространство для стекания смазки, как у баббита .
Цифры, связанные с названием, представляют количество алюминия в сплаве (т.е. ZA8 содержит 8% алюминия).
ZA8 | ZA12 | ZA27 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Механические свойства | Отливка из песка | Постоянная форма | Отливка из песка | Постоянная форма | Отливка из песка | Постоянная форма |
Предел прочности на разрыв [тыс. Фунтов на кв. Дюйм (МПа)] | 38 (263) | 32-37 (221-255) | 40-46 (276-317) | 45-50 (310-345) | 58-64 (400-441) | 45-47 (310-324) |
Предел текучести - смещение 0,2% [тыс. Фунтов на кв. Дюйм (МПа)] | 29 (200) | 30 (206) | 31 (214) | 39 (269) | 54 (372) | 37 (255) |
Относительное удлинение [% через 2 дюйма] | 1-2 | 1-2 | 1-3 | 1-3 | 3-6 | 8-11 |
Прочность на сдвиг [ksi (МПа)] | - | 35 (241) | 37 (255) | - | 42 (290) | 33 (228) |
Твердость [по Бринеллю] | 85 | 85-90 | 89-105 | 89-105 | 110–120 | 90-110 |
Ударная вязкость [фут-фунт-сила (Дж)] | 156 (20) | - | 193 (25) | - | 353 (47) | 433 (58) |
Усталостная прочность на изгиб при 5x10 8 циклах [тыс. Фунтов на кв. Дюйм (МПа)] | - | 7,5 (52) | 15 (103) | - | 25 (172) | 15 (103) |
Предел текучести при сжатии Смещение 0,1% [тыс. Фунтов на кв. Дюйм (МПа)] | 29 (199) | 31 (214) | 33 (227) | 34 (234) | 48 (331) | 37 (255) |
Модуль упругости [psi x 10 6 (ГПа)] | 12,4 (85,5) | 12,47 (85,5) | 12,07 (82,7) | 12,07 (82,7) | 11,37 (77,9) | 11,37 (77,9) |
Коэффициент Пуассона | 0,29 | 0,29 | 0,30 | 0,30 | 0,32 | 0,32 |
Физические свойства | Отливка из песка | Постоянная форма | Отливка из песка | Постоянная форма | Отливка из песка | Постоянная форма |
Плотность [фунт / дюйм 3 (г / см 3 )] | 0,227 (6,3) | 0,227 (6,3) | 0,218 (6,0) | 0,218 (6,0) | 0,181 (5,0) | 0,181 (5,0) |
Диапазон плавления | 375-404 ° С (707-759 ° F) | 375-404 ° С (707-759 ° F) | 377-432 ° С (710-810 ° F) | 377-432 ° С (710-810 ° F) | 376-484 ° C (708-903 ° F) | 376-484 ° C (708-903 ° F) |
Электропроводность [См / м (% IACS)] | 1,61 (27,7) | 1,61 (27,7) | 1,64 (28,3) | 1,64 (28,3) | 1,72 (29,7) | 1,72 (29,7) |
Теплопроводность [БТЕ / час / фут 2 / ° R (Вт / м / К)] | 66,3 (114,7) | 66,3 (114,7) | 67,1 (116,1) | 67,1 (116,1) | 72,5 (125,5) | 72,5 (125,5) |
КТР [68-212 ° F мкдюймов / дюйм / ° R (100-200 ° C мкм / м / К)] | 12,9 (23,3) | 12,9 (23,3) | 13,4 (24,2) | 13,4 (24,2) | 14,4 (26,0) | 14,4 (26,0) |
Удельная теплоемкость [БТЕ / фунт / ° R (Дж / кг / К)] | .104 (435) | .104 (435) | .107 (448) | .107 (448) | 0,125 (523) | 0,125 (523) |
Схема усадки матрицы [дюйм / фут (мм / м)] | 1/8 (10,4) | 1/8 (10,4) | 5/32 (13,0) | 5/32 (13,0) | 5/32 (13,0) | 5/32 (13,0) |
ZA8 | ZA12 | ZA27 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Сочинение | Слиток | Кастинг | Слиток | Кастинг | Слиток | Кастинг |
Al | 8,2-8,8 | 8,0-8,8 | 10,8-11,5 | 10,5-11,5 | 25,5–28,0 | 25,0–28,0 |
Mg | .020-.030 | .015-.030 | .020-.030 | .015-.030 | .012-.020 | .010-.020 |
Cu | 0,8-1,3 | 0,8-1,3 | 0,5-1,2 | 0,5-1,2 | 2,0–2,5 | 2,0–2,5 |
Fe (макс.) | 0,065 | 0,075 | 0,065 | 0,075 | 0,072 | 0,075 |
Pb (макс.) | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,006 |
Компакт диск | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,006 |
Sn (макс.) | 0,002 | 0,003 | 0,002 | 0,003 | 0,002 | 0,003 |
Ni (другой) x10 | - | - | - | - | - | - |
Zn | Бал | Бал | Бал | Бал | Бал | Бал |
Цветовой код ASTM B908 | Синий | Синий | оранжевый | оранжевый | Фиолетовый | Фиолетовый |