цинка сплавы
ЦИНКА СПЛАВЫ
относятся к легкоплавким сплавам. Осн. легирующие элементы — А1, Cu и Mg, содержание которых может достигать соотв. 19–21, 14–16 и 0,03–0,06% по массе. Наиб. вредные примеси — Pb, Fe, Cd, Sn и Cu, вызывающие межкристаллитную коррозию; в Ц. с. их содержание не превышает 0,001–0,05%.
Ц. с. технологичны при плавке, литье, обработке давлением и резанием. В зависимости от состава и назначения Ц. с. подразделяют на деформируемые, литейные, антифрикционные, припои, типографские и протекторные.
Деформируемые Ц. с. содержат до 13–17% Al, 4,5–5% Cu и 0,05% Mg. Основа деформируемых Ц. с. — твердый раствор легирующих элементов в Zn, имеющий гексагон. плотноупакованную решетку. Предел прочности
300–480 МПа, относит. удлинение
8–30%, твердость по Бринеллю НВ 750–1150 МПа; по своим мех. свойствам подобны латуням.
Слитки деформируемых Ц. с. получают методами наполнительного и полунепрерывного литья; из слитков затем изготовляют разл. полуфабрикаты (листы, полосы, прутки и др.).
Литейные Ц. с. содержат 3,5 — 4,3% Al, 0,6–3,5% Cu и 0,03–0,06% Mg. В структуре помимо твердого раствора на основе Zn присутствуют разл. эвтектич. составляющие. Отличаются узким интервалом кристаллизации, высокой жидкотекучестью — в расплавленном виде хорошо заполняют литейную форму; не взаимод. с металлом прессформы и камеры прессования, что позволяет получать точные по размерам и сложные по форме отливки с тонкими стенками, поверхность которых не требует обработки.
Изделия из этих сплавов получают гл. обр. литьем под давлением, реже — литьем в металлич. или песчаные формы. Используют в автомобилестроении (карбюраторы, корпуса насосов, детали декоративной отделки), приборостроении (корпуса приборов, печатных машин), производстве бытовой техники (детали холодильников, пылесосов) и др.
Антифрикционные Ц. с. содержат 9–12% Al, 1–5,5% Cu и 0,03–0,06% Mg. В структуре содержат мягкую (твердый раствор на основе Al) и твердую (твердый раствор на основе Zn и CuZn3) составляющие, обеспечивающие соотв. прирабатываемость подшипника к шейке вала и низкий коэф. трения (0,009). По сравнению с Sn-бронзами и Pb-баббитами имеют более высокий коэф. термич. расширения.
Получают методами литья и обработки давлением. Используют в качестве моно- и биметаллич. вкладышей и втулок подшипников, направляющих скольжения; заменяют Sn-бронзы и Pb-баббиты в узлах трения металлорежущих станков, прессов, подъемно-транспортных машин и механизмов.
Припои отличаются разнообразным составом — помимо Al (от 2–3 до 19–21%) и Cu (от 3–5 до 14–16%) могут содержать Cd (от 20–25 до 39–41%) и Sn (от 0,5 до 15–40%), а также 4–5% Ag, 0,5–1,5% Pb и др. В структуре содержат разл. эвтектич. составляющие. Интервал кристаллизации от 163–346 (Ц. с. с Cd и Sn) до 480–490 °C (с А1 и Cu).
Применяют при пайке изделий из Al-, Mg- и Zn-сплавов. При содержании Sn>30% Ц. с. обладают наиб. высокой прочностью и достаточной пластичностью, однако во влажной атмосфере паянные этими припоями места соединения нуждаются в защите от коррозии с помощью лакокрасочных покрытий.
Типографские Ц. с. содержат 2,2–7,5% Al, 0,06–4,5% Cu или 1,2–1,8% Mg. Отличаются высокими литейными свойствами (жидкотекучестью), сопротивляемостью истиранию. Применяются в полиграфии при отливке шрифтов ручного и машинного набора. Служат заменителями токсичных сплавов на основе Pb.
Протекторные Ц. с. содержат 0,2–0,7% Al и добавки Mg и Mn (по 0,2%) или Т1 и Si (до 0,1% каждого). Применяются для защиты от коррозии подводной части и внутр. поверхности отсеков морских судов, металлич. резервуаров и сооружений. От аналогичных Al- и Mg-сплавов отличаются пожаро- и взрывобезопасностью, при анодном растворении не выделяют H2, незначительно изменяют pH окружающей среды. Имеют стационарный отрицат. потенциал 800–820 мВ, рабочий — 730–750 мВ, фактич. токоотдачу 740–780 а х ч/кг и уд. расход 11,2–11,8 кг/(А х г).
Недостатки Ц. с.: невысокая стойкость против коррозии (особенно во влажной атмосфере и при нагревании), которую повышают нанесением металлич. (Cr, Ni, Cd) и лакокрасочных покрытий, а также изменение мех. свойств и размеров в результате естественного старения.
Полуфабрикаты и изделия из Ц. с. подвергают разл. видам термич. обработки. Гомогенизационный отжиг литых Ц. с. проводят при 320–340 °C, рекристаллизационный (для повышения пластичности и уменьшения анизотропии мех. свойств) — при ~ 200 °C. Для стабилизации размеров отдельные Ц. с. подвергают закалке от 360 °C и старению в течение 3–10 ч при 60–100 °C.
Лит.: Мальцев М.В., Металлография промышленных цветных металлов и сплавов, 2 изд., М., 1970; КечинВ.А., Люблинский Е.Я., Цинковые сплавы, М., 1986.
А. М. Захаров
