国际锌协会技术顾问 总监Joseph Annetts
在2010中国（上海）国际压铸投资与发展大会上的演讲
现代压铸锌合金在汽车领域的应用
国际锌协会技术顾问 总监Joseph Annetts
热室压铸工艺、冷室压铸工艺（略）
压铸锌合金铸件成分
|
|
化学成分（重量%, 锌余量) | |||||
|
铝 |
铜 |
镁 |
其它 | |||
|
热室合金 | ||||||
|
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% | ||
压铸锌合金杂质限值
|
合金 |
杂质元素含量（重量%） | ||||
|
铁最多 |
铅最多 |
锡最多 |
镉最多 | ||
|
热室合金 | |||||
|
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 | |
国际标准
|
标准 |
2号 |
3号 |
5号 |
7号 |
|
AFNOR法国 |
ZA4U3G |
ZA4G |
ZA4UIG |
|
|
ASTM美国 |
AC 43A |
AG 40A |
AC 41A |
AG 40B |
|
BS英国 |
|
1004A |
1004A |
|
|
CN中国 |
GB1135/13818 |
GB1135/13818 |
GB1135/13818 |
|
|
DIN德国 |
1743 |
1743 |
1743 |
|
|
EN欧洲 |
1774 |
1774 |
1774 |
|
|
|
301 |
301 |
301 |
301 |
|
JIS日本 |
|
H2201 |
H2201 |
|
|
SAA澳洲 |
AS1881 |
AS1881 |
AS1881 |
AS1881 |
Warner轮毂止动器
：能让驾驶者在车内从2轮驱动自动转向为4轮驱动。
绞盘 ：用于4轮驱动汽车的绞盘 ，使用 ZA-27合金生产的固定和环形齿轮。
车尾灯外壳 ：3号锌合金作为热导体，允许石英卤素灯所产生的高热量。
电动座椅调节器 、变速器变速杆管、车门拉手、车门拉手、汽车转向信号器、电动座椅驱动器、车内倒后镜外壳、车外倒后镜托架组件等（图片略）。
新型高流动性合金
・可生产厚度为0.3mm的压铸件
・可有效减少铸件重量及金属成本
・热室压铸工艺的优势
・同样拥有优良的表面处理能力、尺寸公差和稳定性
・需要更精确控制合金的成分
高流动性合金成分
|
元素 |
重量比 |
|
铝 Al |
4.5 |
|
镁 Mg |
0.01 |
|
铜 Cu |
0.03 |
|
铁 Fe |
0.03 max |
|
铅 Pb |
0.003 max |
|
镉 Cd |
0.002 max |
|
锡 Sn |
0.001 max |
|
锌 Zinc |
余量 |
使用5号锌合金及高流动 性合金所生产部件的平均重量比较
|
|
部件1 |
部件2 | ||
|
合金 |
5号锌合金 |
高流动性合金 |
5号锌合金 |
高流动性合金 |
|
平均重量（g） |
19.980 |
19.698 |
54.275 |
53.636 |
|
标准差（g） |
0.076 |
0.034 |
0.046 |
0.036 |
注意：高流动性合金的密度比5号合金低，所以平均重量更低
0.5mm厚度的高流动性合金铸件机械性能
|
性能 |
刚压出的铸件 |
保存于95℃共10日 |
|
抗拉强极限 |
276 MPa 40 ksi |
234 Mpa 34 ksi |
|
屈服强度 |
241 MPa 34 ksi |
200 MPa 29 ksi |
|
伸长率 |
5.3 |
9.9 |
|
冲击强度 |
38 J 28 ft-lb |
28 J 21 ft-lb |
|
布氏硬度 |
93 |
71 |
|
杨氏模量 |
91.7 GPa 13.3 x 106psi |
91.7 Gpa 13.3 x 106psi |
|
泊松比 |
0.3 |
0.3 |
用于电子产品及包装的薄盒铸件（略）
新型热室压铸合金--优良抗蠕变性能
合金 抗拉极限 (Mpa) 屈服强度(Mpa) 蠕变应变1%（小时） 蠕变失效（小时） 新型合金 305 265 17.3 160.9 #5 285 205 0.3 3.9 #8 290 205 0.2 2.8
铝7.3% ,铜2.9%,铬0.2%, 钛0.3%, 铍0.03%
在140℃及31MPa下进行蠕变测试，拉力测试在室温下进行
总结
・压铸锌合金拥有良好的铸造性能、力学性能、产品尺寸准确及表面处理性能
・将多个铸件合并为一个铸件产品的成本优势，如轴承、齿轮牙和轮毂的功能
・锌合金铸件(超出20mm)压铸时可以无斜度来出模，这样大大降低后加工的成本
・新型高流动性及高抗蠕变合金为锌合金压铸提供了新机遇
