цинк ЦАМ4-1

Особливості отримання цинку ЦАМ4-1. марка належить до сплавів системи Zn-Al-Cu. До промислових сплавів цієї системи також належать сплави ЦАМ4-3, ЦАМ10-5, ЦАМ9-4,5. Сплави типу ЦАМ при плавці в тигельних печах готують наступним чином.

У тигель, попередньо очищений і розігрітий до 400-500 ° С, або в піч, нагріту до 500-600 ° С, завантажують приблизно 2/3 необхідної з розрахунку кількості цинку, алюмінієво-мідний лігатуру (50% А1 і 50% Сі) , а також чисті алюміній і мідь в кількостях, які визначаються розрахунком шихти в залежності від марки сплаву. Шихту засипають добре прожареним деревним вугіллям. У міру розплавлення завантаженої частини шихти сплав перемішують, і при температурі 480-500 ° С довантажують іншою частиною цинку (1/3 від загальної кількості). Безпосередньо перед розливанням в розплав вводять магній за допомогою дірчастого дзвіночка.

Готовий сплав при 470-490 ° С рафінують хлористим цинком або хлористим амонієм (0,1-0,2% від маси шихти). Після відстоювання і видалення з поверхні розплаву шлаку сплав направляють на розливання.

Плавку ведуть при 470-500 ° С. Сплави цинку, в яких основним легуючим компонентом є мідь (ЦАМ4-3, ЦАМ10-5), допустимо виплавляти при більш високих температурах (500-550 ° С).

Рафінування сплаву ЦАМ4-1 при отриманні: неметалеві включення в цинковій сплаві ЦАМ4-1 присутні у вигляді феритів типу (Zn, Сu) Ох (Fe, Al) 2 О3. Пізніше було встановлено, що в виливках зі сплаву ЦАМ4-1 поряд з интерметаллидами FeAl3 присутні включення SiО2. шпінелі 3А12 О3 • 2SiО2 і ZnAl2 О4. При цьому на частку неметалічних, включень доводиться від 30 до 80% загального вмісту включень. У свою чергу оксидні включення являють собою в основному шпінелі, причому частка шпинелей ZnAl2 О4 становить близько 90% від всієї їх кількості.

Джерелом збагачення виливків включеннями ZnAl2 О4 є окислена і волога шихта. З'єднання SiО2 і 3А12 О3 • 2SiО2 вносяться в розплав з шихтою, забрудненої кварцовим піском і глиною.

Ефективність рафінування цинкових розплавів оцінюють по зміні щільності і пористості зразків, по зміні кількості зважених неметалічних включень, швидкості корозії зразків і за іншими характеристиками. Так, в роботі при виборі оптимального складу флюсу в системі ZnCl2 - Na3 AlF6 - NaCl, що забезпечує найкращу рафінуючі здатність сплаву ЦАМ4-1, оцінювали зміна величини площі, зайнятої на зразку неметаллическими включеннями, а також зміна процентного вмісту металу в шлаку, що знімається з оброблюваної поверхні ванни. Отримані результати дозволили побудувати діаграму типу складу-властивість і вибрати оптимальний склад флюсу: 64% ZnCl2. 10% Na3 A1F6 і 26% NaCl. Наведені в табл. 45 порівняльні дані про рафинировании сплаву ЦАМ4-1 гексахлоретаном і рідким флюсом показує, що рідкий флюс запропонованого складу забезпечує більш ефективну очистку розплаву і менші втрати металу зі шлаком.

Однак ефект рафінування цинкових сплавів і головне - його стійкість залежать значною мірою від умов плавки і лиття. Так, обробка розплаву флюсом буде малоефективна, якщо плавильна піч одночасно є і роздавальної, а за умовами роботи здійснюється періодична подшіхтовкі розплаву при безперервному лиття. У цьому випадку, щоб уникнути насичення розплаву воднем і неметалевими включеннями застосовують змішані зернисті фільтри.

У табл. 46 наведені результати підрахунків кількості включень у виливок, отриманих зі сплаву ЦАМ4-1 з фільтрацією і без фільтрації; тут же наведені результати про зміст заліза в зразках.

Є відомості про розробку спеціальних флюсів для рафінування та дегазації цинку і сплавів на його основі, що містять каніфоль, смолу хвойних дерев, бітум, парафін, стеарин і інші компоненти.

Особливості лиття виробів з цинку ЦАМ4-1: цинкові сплави для лиття під тиском повинні мати високу жидкотекучестью при невеликому перегрів, що не взаємодіяти з металом прес-форм і камер пресування, що не приварюватися до прес-формам. Сплави повинні мати малим інтервалом кристалізації, міцністю при високих температурах, так як виливки піддаються значним навантаженням при усадки і щільному стисненні металевих стрижнів, при знятті з стрижнів і виштовхуванні з прес-форми. ВУкаіни для лиття під тиском застосовуються в основному цинкові сплави ЦАМ4-3, ЦАМ4-1, а також деякі інші.

Виливки з цинкових сплавів отримують на компресорних і поршневих машинах для лиття під тиском. Найбільшого поширення в нашій країні для отримання цинкових виливків отримало лиття під поршневим тиском на машинах з холодною камерою пресування.

I - виливки простої конфігурації з глухими поверхнями або незначними, простими за формою ребрами і виступами, що мають ливарні ухили на внутрішній поверхні 1 °, на зовнішньої 0 ° 30.

II - виливки з прямолінійними і криволінійними поверхнями, з заглибленнями і виступами, з різкими переходами від тонких перетинів до товстих; ливарні ухили на внутрішній поверхні 0 ° 30 - 1 °, на зовнішній поверхні 0 ° 15-0 ° 30.

III - виливки складної конфігурації з прямолінійними і криволінійними поверхнями складних обрисів, зі значною кількістю заглиблень, виступів, ребер, вікон, з глибокими отворами малих розмірів; мінімальні ливарні ухили на внутрішній поверхні 0 ° 30, на зовнішньої 0 ° 15.

Точність виливків залежить від правильного виконання розмірів порожнини прес-форми з урахуванням усадки сплаву і ступеня зносу форми при експлуатації. Усадка цинкових сплавів для виливків зі стінками товщиною 1-3 мм становить 0,4-0,5%; при більшій товщині стінок виливки усадка становить 0,5-0,6%. Склад сплаву, температура сплаву і форми, тривалість витримки металу в формі також впливають на точність виливків. Клас точності цинкових виливків, одержуваних литтям під тиском, залежить від їх номінальних розмірів. Зі збільшенням розмірів виливків точність зменшується. Розмірами виливків до 30 мм відповідає 4-й клас точності, розмірами 30-120 і 120-360 мм - 5-й і 7-й класи відповідно.

Чистота поверхні виливків залежить від чистоти поверхні прес-форми. При лиття під тиском цинкових сплавів чистота поверхні виливків досягає 7-8-го класу. Однак у міру зносу прес-форми чистота поверхні погіршується. Середні значення чистоти поверхні виливків відповідають 6-го класу. Нижче наведена чистота поверхні цинкових виливків в залежності від зносу прес-форми: