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).

Свойства различных цинк-алюминиевых сплавов
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)
Химические характеристики (согласно ASTM) (% по весу)
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

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки