Физико-химические и механические свойства цинка Плотность ρ, кг/м³ ………………… ……………..7130 Температура плавления Тпл,ºС …………………………419,4 Температура кипения, Ткип, ºС …………………..907 Коэффициент линейного расширения α·106, град. -1….39,7 Теплопроводность λ, Вт/(м·град) при 25 ºС ……113,5 Модуль нормальной упругости Е, МПа…………88000 Предел текучести, σт, МПа литого……………………………………….75 деформированного………………………….80-100 Временное сопротивление разрыву σb, МПа литого……………………………120….140, деформированного…………….120…170, отожженного……………..70…100. Относительное удлинение δ,% литого………………..0,3…0,5, деформированного………..40…50, отожженного……………10…20. Ударная вязкость, Дж/ см²….6,0…7,5. Сплавы на основе цинка Цинковые сплавы для фасонных отливок в зависимости от назначения подразделяют на несколько групп: • сплавы цинковые литейные (ГОСТ 25140-93); • сплавы антифрикционные (ГОСТ 21437-95); • сплавы типографские: • сплавы литейные в чушках, предназначенные для получения отливок из цинковых сплавов по ГОСТ 25140-93 на машинах литья под давлением (ЛПД) и цинковых сплавов, поставляемых на экспорт, в качестве шихтовых материалов (ГОСТ 19424-97); • сплавы цинковые антифрикционные в чушках по ГОСТ 21438-95, предназначенные для переплава в качестве шихты для отливок по ГОСТ 21437-95. Цинковые сплавы для литья под давлением Наибольшее распространение имеют литейные сплавы системы Zn – Al и Zn – Al - Cu. Практически во все цинковые сплавы введена добавка магния (до 0,1%), что повышает размерную стабильность литых деталей и увеличивает коррозионную стойкость сплавов. Цинковые литейные сплавы обладают хорошими литейными свойствами (жидкотекучесть – 70-80 см, небольшая линейная усадка – 1,0-1,2%, узкий интервал кристаллизации – 1015°С, сравнительно низкая температура литья – 440 - 470ºС обеспечивает высокую стойкость прессформ, плотность – 6,8-6,9 г/см³). Структура сплавов состоит из первичных кристаллов твёрдого раствора и эвтектики смеси двух твёрдых растворов (α + β). Отливки из цинковых сплавов хорошо противостоят ударным нагрузкам при повышенных температурах. Цинковые сплавы хорошо обрабатываются резанием; их можно сваривать и паять, но получаемые соединения малопрочны. Лучшими способами получения отливок являются литьё под давлением и литьё в кокиль. При литье под давлением можно получать отливки толщиной до 0,5мм. В некоторых случаях (детали особо сложной конфигурации) применяют литьё в песчаные формы. Отливки, полученные таким образом, отличаются большим количеством пор, имеют крупнозернистую структуру, что приводит к снижению и нестабильности механических свойств. Сплавы хорошо полируются и легко воспринимают защитные и декоративные гальванические покрытия. Недостатком цинковых сплавов является их низкая теплостойкость. Их нельзя применять при температуре выше 110°С, т.к. прочность их снижается на 30%. Ниже 0°С сплавы становятся хрупкими. В процессе естественного старения цинковых сплавов происходит уменьшение размеров отлитых деталей (на 0,07-0,09%). Для стабилизации размеров применяют термообработку – отжиг (3-6 час при 100°С, или 5-10 час. при 85°С или 10-20 час. при 70°С). Цинковые сплавы могут подвергаться сварке и пайке. Однако эти процессы применяют главным образом для заделки дефектов, т.к. сварные швы имеют низкую прочность. Отливки из сплавов ЦАМ широко применяются в автомобильной и тракторной промышленности для изготовления корпусов карбюраторов, бензонасосов и др. деталей. В бытовой технике цинковые сплавы применяют для изготовления деталей пишущих машин, телефонных аппаратов, корпусов биноклей и радиоприёмников, а также для изготовления прессформ для прессования изделий из пластмасс. Цинковые сплавы нельзя применять в условиях повышенных и низких температур, т.к. уже при температуре 100ºС их прочность снижается на 30%, твёрдость на 40%, а при температуре ниже 0ºС они становятся хрупкими. Для повышения коррозионной стойкости и для декоративных целей на цинковые изделия наносят различные защитные покрытия. Как правило, в качестве покрытий используют медь, никель и хром.
