Въведение в продуктите от цинкови сплави
Цинковата сплав е сплав, съставена от цинк като основа с добавяне на други елементи. Обикновено добавените легиращи елементи включват-нискотемпературни елементи от цинкова сплав като алуминий, мед, магнезий, кадмий, олово и титан.
Цинковата сплав има ниска точка на топене, добра течливост, лесна е за заваряване, спояване и пластична обработка. Той е -устойчив на корозия в атмосферата, а скрапът е лесен за рециклиране и претопяване. Той обаче има ниска якост на пълзене и е склонен към естествено стареене, което може да причини промени в размерите. Приготвя се чрез топене и се формира чрез -леене под налягане или обработка под налягане.
Въз основа на производствения процес може да се раздели на лети цинкови сплави и ковани цинкови сплави. Основните добавени елементи в цинковите сплави включват алуминий, мед и магнезий. Лятите цинкови сплави имат добра течливост и устойчивост на корозия, което ги прави подходящи за-инструменти за леене под налягане, автомобилни части, корпуси и др.
Физически свойства
Цинкът е синкаво-бял лъскав метал с диамагнитни свойства. Въпреки че търговският цинк обикновено се обработва, тези характеристики вече не са различни. Плътността му е малко по-ниска от тази на желязото и има шестоъгълна кристална структура.
При стайна температура цинкът е твърд и чуплив, но става пластичен между 100 и 150 градуса. Когато температурата надвиши 210 градуса, цинкът отново става чуплив и може да бъде смачкан чрез удар с чук. Цинкът има умерена електропроводимост. Сред всички метали неговата точка на топене (420 градуса) и точка на кипене (900 градуса) са относително ниски. С изключение на живака и кадмия, неговата точка на топене е най-ниската сред всички преходни метали.
Характеристики
Ниска точка на топене: Топи се при 385 градуса, което го прави лесен за -отливане.
Добра производителност при леене: Може-да лее под налягане сложни, тънкостенни-прецизни части с гладка повърхност.
Устойчив-на корозия в атмосферата.
Висока стабилност на размерите и прецизност на готовите продукти (до 0,03 mm).
Ниски производствени разходи: Дълъг живот на формата.
01 История на развитието на цинковите сплави
През 1930 г., в навечерието на Втората световна война, Германия започва да търси алтернативи на калаения бронз, оловния месинг и бабитовите метали, за да се справи с недостига на медни ресурси и високите разходи, инициирайки изследване на ново поколение сплави на плъзгащи лагери.
През 1935 г., след близо пет години изследвания, Германия откри, че механичните свойства и характеристиките за-намаляване на триенето на сплавите на основата на лят цинк-и сплавите на основата на лят алуминий-могат да надминат тези на сплавите на основата на мед-и бабитовите метали.
През 1938 г. Германия успешно замени калаения бронз и алуминиевия бронз с отлети цинкови сплави и замени бабитовите метали със сплави на базата на лят алуминий-за производство на лагерни втулки и подобни продукти. Те са монтирани във военни танкове и автомобили, постигайки отлични резултати.
От 1939 до 1943 г., по време на Втората световна война, годишната употреба на лети цинкови сплави и сплави на базата на алуминий -в Германия скочи от 7800 тона на 49 000 тона. Тази промяна привлече значително внимание от Международната организация за олово и цинк.
През 1959 г. членовете на Международната организация за олово и цинк стартираха съвместно изследователски проект, наречен „LONG-S PLAN“. Целта му беше да разработи ново поколение сплави за-намаляване на триенето с по-висока производителност и по-дълъг експлоатационен живот от сплавите-на основата на мед и бабитовите метали. Сплавта, която е в процес на разработване, се нарича метал на Лонг-.
Появата на новата метална сплав Long-s,-намаляваща триенето, привлече значително внимание от потребителите по целия свят. Много индустриализирани страни инвестираха значителни ресурси в изследването и развитието на метала на Long-s. Само в Съединените щати десетки компании разработиха Long-s metal алуминий-, цинк-базирани и други серии от-намаляващи триенето сплави.
Благодарение на отличните си свойства за-намаляване на триенето и-ефективност на разходите, металът на Long-s бързо беше популяризиран в производствения сектор и цялостно замени традиционните сплави-намаляване на триенето като сплави-базирани на мед и метали Бабит, демонстрирайки силна пазарна конкурентоспособност.
Разработване на цинкови сплави в Китай
Тъй като новата метална цинкова сплав на Long-s и традиционните метали на Babbitt можеха да се използват за производство на плъзгащи лагери, а производствените разходи бяха значително по-ниски от тези на металите на Babbitt, металът на Long-s беше транслитериран в Китай като „сплав на Long“. Професионалистите в индустрията наричаха метала на Long-s нов тип сплав-за намаляване на триенето и мнозина обикновено го наричаха нов тип сплав за лагери.
През 1982 г. Изследователският институт за леярство в Шенян, националният орган по леярска технология, представи металната цинкова сплав ZA27 на Long- от американския стандарт ASTM B791-1979. След близо две години проучване и адаптиране, те разработиха произведената в страната нова лагерна сплав ZA27 на базата на цинк-, с национален стандартен код ZA27-2, отбелязвайки началото на новата разработка на сплав за намаляване на триенето в Китай.
През 1985 г., със застъпничеството на г-жа Chen Shuzhi, тогавашен заместник-губернатор на провинция Ляонин, и със силна подкрепа от съответните лидери на Изследователския институт за леярство в Шенян, беше създаден Институтът за изследване на лагерни материали в Шенян. Той беше съставен от технически елит от Изследователския институт за леярство в Шенян и се специализираше във въвеждането на усъвършенствана чуждестранна технология за метал на Long-s, за да насърчи развитието и популяризирането на местната технология за „сплав на Long“.
През 1991 г. Изследователският институт за лагерни материали в Шенян за първи път разработи високо{1}}алуминиево-цинкова-сплавен материал ZA303, базиран на ZA27-2, като се занимава с крехкостта при ниски температури на ZA27-2. През тази година той премина оценката за научни и технологични постижения на Общинската комисия за наука и технологии в Шенянг. Оттогава технологията "сплав на Лонг" е широко разпространена и обменена между големите национални университети и изследователски институции, насърчавайки бързото развитие на китайската "сплав на Лонг".
Микрокристалните сплави на-цинкова основа могат да отговорят на специфични изисквания за ефективност за отделни свойства, което ги отличава от традиционните обикновени сплави за-намаляване на триенето. Това осигурява персонализирано производство на-материали за намаляване на триенето за индустрията за производство на оборудване, като отговаря на персонализираните нужди на производството на оборудване и предлага силна подкрепа за постигане на висока ефективност, висока прецизност, висока надеждност и ниска цена при производството на оборудване.
До 2010 г. продукти за-намаляване на триенето като лагерни втулки, лагери, червячни зъбни колела, плъзгащи плочи и гайки, направени от микрокристални сплави на-цинкова основа, бяха успешно приложени в индустрии като производство на ковашко оборудване, производство на CNC металорежещи машини, производство на скоростни редуктори, производство на тежко минно оборудване и производство на инженерни машини.
Продуктите от микрокристални-сплави на базата на цинк успешно замениха традиционните сплави-за намаляване на триенето и нови продукти от-сплави за намаляване на триенето с тяхната висока надеждност и стабилност, постигайки добри социални ползи и значителна икономическа възвращаемост. Това бележи навлизането на китайското развитие на цинковите сплави в ерата на "микрокристалните сплави"!
02 Процес на производство на цинкова сплав
Традиционният процес-на леене под налягане се състои основно от четири стъпки: подготовка на матрицата, пълнене, инжектиране и разклащане (известно като разделяне на люка).
По време на процеса на подготовка смазката се впръсква в кухината на формата. Лубрикантът не само помага за контролиране на температурата на формата, но също така помага при изваждането на отливката. След това формата се затваря и разтопеният метал се инжектира във формата при високо налягане, обикновено вариращо от приблизително 10 до 175 мегапаскала.
След като разтопеният метал запълни формата, налягането се поддържа, докато отливката се втвърди. След това ежекторните щифтове избутват всички отливки. Тъй като формата може да има множество кухини, във всеки цикъл могат да бъдат произведени няколко отливки.
Процесът на разклащане включва отделяне на остатъците, включително вратата на матрицата, плъзгачите, леяк и флаш. Това обикновено се постига чрез затягане на отливката със специално приспособление. Ако портата е крехка, отливката може да бъде директно отчупена, спестявайки труд. Излишният материал за портата на матрицата може да се разтопи и използва повторно. Типичният добив е приблизително 67%.
Инжектирането под високо{0}}налягане води до много бързо запълване на формата, което позволява на разтопения метал да запълни цялата форма, преди която и да е част да се втвърди. Този метод гарантира, че дори секции с тънки-стени, трудни-за-запълване избягват прекъсвания на повърхността.
Това обаче може да доведе и до задържане на въздух, тъй като въздухът се бори да излезе по време на бързото пълнене на формата. Този проблем може да бъде смекчен чрез поставяне на отвори по линията на разделяне, но дори и при много прецизни процеси, известна порьозност може да остане в центъра на отливката. Повечето отливки под налягане могат да бъдат подобрени чрез вторична обработка, за да се постигнат характеристики, които не са възможни само с отливане, като пробиване, нарязване или полиране.
Оборудване
Машините-за леене под налягане се разделят основно на два типа: машини за-камерно-леене под налягане и машини за-студено{3}}камерно{4}}леене под налягане. Машините за леене под-камера-с гореща камера обикновено се използват за леене-на цинкови сплави, докато машините за леене-с-студена камера обикновено се използват за алуминиеви, магнезиеви, медни и цинкови сплави с високо съдържание на алуминий. Затова няма да се занимавам много с леенето под-студена{12}}камера.
Покриваща плоча 2. Гъша шийка 3. Силов цилиндър 4. Седалка на дюзата 5. Бутало 6. Тяло на цилиндъра 7. Тигел 8. Разтопен метал 9. Дюза 10. Зона за нагряване 11. Входен отвор за течен метал 12. Горивна камера
Леенето под-камера-в гореща камера, понякога наричано леене под-гъша шийка, включва резервоар от разтопен или полу-разтопен метал, който изпълва матрицата под налягане.
В началото на цикъла буталото на машината се прибира, позволявайки на разтопен метал да напълни гъшата шийка. След това пневматичното или хидравличното налягане избутва буталото, като компресира метала и го инжектира във формата. Машините за -леене под налягане варират от 10 тона до 400 тона, като най-често използваните са 88 тона, 138 тона, 168 тона и 200 тона.
Предимствата на тази система включват бързи цикли, лекота на автоматизация и удобно топене на метал.
Недостатъците включват невъзможността за -отливане на метали с по-високи точки на топене, като алуминий, тъй като алуминият би поел желязо от басейна за топене.
Следователно машини за-камерно-леене под налягане обикновено се използват за сплави от цинк, калай и олово. Освен това, леенето под-камера с гореща камера обикновено не е подходящо за големи отливки; този процес обикновено се използва за малки отливки.