锌合金防盗网|科普知识：锌合金

利润

2. 元素在合金中的作用

在合金成分中，有效合金元素：铝、铜、镁；有害杂质元素：铅、镉、锡、铁。

(1）阿尔

影响：

铝棒

①改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高力学性能。

② 降低锌对铁的反应能力，减少铁质材料的侵蚀，如鹅颈管、模具、坩埚。

铝含量控制在3.8~4.3%。主要考虑所需的强度和流动性，良好的流动性是获得完整、尺寸准确、表面光滑的铸件的必要条件。

(2） 铜

影响：

1. 增加合金的硬度和强度；

2. 提高合金的耐磨性；

3. 减少晶间腐蚀。

金属铜套

不利：

1.当铜含量超过1.25%时，压铸件尺寸和机械强度会因时效而发生变化；

2. 降低合金的延展性。

影响：

① 减少晶间腐蚀

②细化合金组织，从而提高合金强度

③ 提高合金的耐磨性

不利：

①镁含量>0.08%时，会引起热脆性、韧性下降、流动性下降。

②合金在熔融状态下易氧化流失。

(3）杂质元素：铅、镉、锡

它使锌合金的晶间腐蚀非常敏感，在温暖潮湿的环境中加速其自身的晶间腐蚀，降低机械性能，引起铸件尺寸变化。

当锌合金中杂质元素铅、镉含量过高时，工件刚压铸时，表面质量正常，但在室温下存放一段时间（八周至几个月） )锌合金防盗网，表面出现水泡。

(4）杂质元素：铁

① 铁与铝反应生成金属间化合物，导致铝流失，形成浮渣。

②压铸件形成硬点，影响后加工和抛光。

③增加合金的脆性。

铁在锌液中的溶解度随着温度的升高而增加，炉内锌液的每一次温度变化都会导致铁过饱和（温度下降时）或欠饱和（温度上升时）。当铁过饱和时，过饱和的铁会与合金中的铝发生反应，导致熔渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅和鹅颈管材料的腐蚀会增加，回到饱和状态。两种温度变化的共同结果是最终耗尽铝并形成更多熔渣。

生产注意

锌合金轴承

1. 控制合金成分从采购合金锭开始。合金锭必须以超高纯锌为基础，加上超高纯铝、镁、铜合金锭。供应商有严格的成分标准。优质的锌合金材料是生产优质铸件的保证。

2. 采购的合金锭应保证堆放区清洁干燥，避免因长时间受潮而产生白锈，或被工厂污物污染，增加产渣和金属损耗。清洁的工厂环境有助于有效控制合金成分。

3.新料与喷嘴等回料的比例不得超过50%。一般新料：旧料=70:30。Al和Mg在连续重熔合金中逐渐减少。

4. 水口料重熔时，必须严格控制重熔温度不超过420℃，以免铝镁流失。

5.有条件的压铸厂最好采用集中熔炼炉来熔炼锌合金，使合金锭和回料混合均匀，熔剂可以更有效地利用，使合金成分和温度可以保持均匀稳定。电镀废料和细粉应分开焚烧。[2]

分类

发展路径

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锌合金的发展

1930年“二战”前夕，为解决铜资源短缺和成本高的问题，德国开始寻找锡青铜、铅黄铜和巴氏合金的替代品，并开始研究新一代滑动轴承合金。

1935年，在德国经过近五年的研究，发现铸造锌基合金和铸造铝基合金的力学性能和减摩性能可以超过铜基合金和巴氏合金。

1938年，德国成功地用铸锌合金代替锡青铜、铝青铜和铸铝基合金代替巴氏合金制造轴承（套）制品，装备在军用坦克和汽车上，取得了良好的效果。

1939年至1943年“二战”期间，德国铸造锌合金和铸造铝基合金的年使用总量从7800吨猛增到49000吨。这一变化引起了国际铅锌组织的高度重视和关注。

1959年，国际铅锌组织的成员单位联合发起了一项名为“LONG-S计划”的科研计划，目的是开发比铜基合金和巴氏合金更高的性能和更长的使用寿命。新一代减摩合金，正在开发的减摩合金在本计划中被称为长s金属。

1961年至1963年，国际铅锌组织成员单位率先研制铝基长硫金属减摩合金，牌号为AS7、AS12、AS20等。铝基合金AS7、AS12首次应用于汽车，替代了传统的铜基合金轴瓦，极大地提高了汽车的高速性能，促进了汽车工业的快速发展；之后，铝基合金AS20也被应用于大中型电动机、汽轮机、水轮机、工业泵、鼓风机、压缩机等高速、中低负荷工况，替代传统巴氏合金，促进装备制造业快速发展。

1970年代初，加拿大矿业研究中心与美国公司合作开发锌基长s金属减摩合金ZA8、ZA12、ZA27等，并应用ZA27减摩合金到轧钢。机器、压力机、齿轮箱、磨煤机、空调、精密机床等低速重载工作场所已完全替代传统的铜基合金减摩材料。

新一代长s金属减摩合金的问世，引起了世界用户的极大关注。许多工业化国家在长s金属的研发上投入了更多的人力物力。仅在美国，就有数十家公司开发了Long-s金属铝基、锌基等系列减摩合金。

long-s金属由于其优良的减摩性能和良好的经济性，在制造领域得到迅速推广，完全替代了铜基合金、巴氏合金等传统减摩合金，具有很强的市场竞争力。

后来，人们把长s金属轴承合金称为一种新型减摩合金。

美国公司技术顾问Bess先生在介绍“LONG-S计划”的文章中指出：开发经济的long-s金属锌基合金的目的，不仅是在有能力的地方替代传统轴承合金，更重要的是正是通过long-s技术，long-s金属可以应用于铜基合金和巴氏合金的强度和耐磨性不能满足要求的场合。

根据贝斯先生当时的预测：“Long-s金属锌基合金在不久的将来会有很大的发展，其生产规模和销售市场将迅速扩大，21世纪将是长期的第一个。” -s 金属锌基合金的全盛时期。”

国产锌合金的发展

由于新型long-s金属锌合金和传统巴氏合金均可用于制造滑动轴承，且制造成本远低于巴氏合金，因此long-s金属在中国音译为“隆氏合金”，即被业界称为“龙氏合金”。Long-s金属是一种新型减摩合金，更多人习惯称其为新型轴承合金。

1982年，国家铸造技术的重点单位沉阳铸造研究所在美国ASTM B791-1979标准中引入了长s金属ZA27锌合金。经过近两年的消化吸收，研制出一种新型的国产锌基ZA27轴承合金。国标代号为ZA27-2，标志着我国开始研制新型减摩合金。

1985年，在时任辽宁省副省长陈淑芝女士的倡导和沉阳铸造研究所有关领导的大力支持下，由沉阳铸造研究所技术骨干组成的沉阳轴承材料研究所，成立，专业引进国外产品。龙氏金属技术推动国产“龙氏合金”技术的发展和推广。

1991年沉阳轴承材料研究所在锌基ZA27-2合金的基础上，首先研发出高铝锌基ZA303合金材料，解决了ZA27-2低温脆性等缺点，并通过沉阳科技同年。经委员会科技成果鉴定，此后“龙氏合金”技术在国内各大高校和科研单位广泛传播和技术交流，推动了我国“龙氏合金”的快速发展”。

锌基合金进入“微晶合金”时代

1990年7月，首届国际纳米科学与技术会议在美国巴尔的摩召开，标志着纳米科学与技术的正式诞生。会议正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。

1999年，纳米技术进入市场，以纳米技术为基础的产品全球年总营业额达到500亿美元；一些国家制定了相关战略或计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。日本建立了纳米材料研究中心，将纳米技术列为新五年基础科技计划的研发重点；德国建立了纳米技术研究网络；美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心；中国还将纳米技术列为中国“973计划”。

2001年，从纳米技术衍生出来的一个技术分支——微纳应用技术。发达国家的微纳应用技术在基础材料领域得到了应用并取得了惊人的成果，尤其是应用微纳技术生产出来的许多微晶合金材料正在对人类产生深远的影响并发生了彻底的变化人们的想法。方法。

2005年，中国微纳技术学会正式成立，标志着我国微纳应用技术的起步，在满足功能材料个性化需求方面与发达国家站在了同一起跑线上。

中国微米与纳米技术学会会员单位的研究人员将微纳米技术应用于特种减摩合金材料领域，先后研制出满足某些个别性能，如光用于航空发动机的重量级镁基合金。微晶合金、耐高温镍基微晶合金、要求高可靠性的银基微晶合金等。特种微晶轴承材料不仅填补了国内减摩材料的空白，而且在与世界微晶合金技术同步材料的个别特性的术语。

2009年中科院沉阳金属研究所、沉阳铸造研究所、沉阳科技大学等微纳技术应用研究领域的专家进行产学研联合研发研究; 开发了一套微合金化处理和低温淬火（俗称三重熔炼工艺）等联合熔铸技术，实现了锌基微晶合金的制备；我国已量产四种锌基微晶合金材料，包括具有超低减摩系数的微晶锌基合金、具有大PV值特性的微晶锌基合金、

锌基微晶合金能满足单一性能的特殊要求，这是区别于传统普通减摩合金的重要标志。为装备制造业实现减摩材料定制化生产，为装备制造的高效、高精度、高可靠性、低成本提供了有力保障。

2010年，轴承衬套、轴瓦、蜗轮、滑板、螺母等一系列锌基微晶合金减摩产品成功应用于锻压设备制造行业、数控机床制造行业、减速机齿轮制造业和重型矿山。已应用于装备制造业和工程机械制造业。

锌基微晶合金产品以其高可靠性和稳定性成功替代了传统减摩合金和新型减摩合金产品，取得了良好的社会效益和巨大的经济效益，标志着我国锌基合金的发展。水晶合金”时代。 [5]

电镀条

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锌铝压铸件是以锌为主要成分的压铸件。这部分表面有一层非常致密的表层，内部是抽空的多孔结构和活性两性金属。因此，只有采用适当的预处理方法和电镀工艺，才能使锌合金上的电镀层具有良好的附着力，达到合格产品的要求。

电镀常用的锌合金材料有：铝3.5%～4.5%、铜0.75%～1.25%、镁0.03 %～0.08%，余量为锌，杂质之和≤0.2%。925级锌合金含铜量高，也易于电镀。通常锌合金的密度为6.4～6.5g/cm3，如果密度

物质应用

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新型锌合金安全窗：传统不锈钢的产品特性开始暴露不足，质量承诺开始受到质疑，渠道价格体系一直处于相对透明的状态。优点，它已成为具有独特功能和自身特点的新产品。是第三代防护窗。它集安全和美观于一体。采用独特的免焊接流水线作业和组合梭式结构，已被市场接受。洗礼顺应了市场和消费者的需求，它的诞生将是防护窗历史上一场划时代的革命。

锌合金彩钢防盗窗采用与高速公路护栏、高压铁塔等野外设施相同的材料制成。强度高、外形美观、色泽鲜艳、质优价廉，是不锈钢防护网的最佳替代品。[5]

锌合金又称锌基合金，一般分为二元合金、三元合金和多元素合金。二元锌基合金一般是指锌铝合金；三元锌基合金一般是指锌铝铜合金；多元合金一般指锌铝铜等微量金属。

锌基合金、锌合金、锌铝合金都是广义的概念，并不是指合金能够满足特定功能的概念。例如，锌铝合金按含铝量分为低铝锌基合金、中铝锌基合金和高铝锌基合金。虽然都是锌铝合金，但性能却大相径庭。

低铝锌基合金一般为二元合金，主要用于防腐功能。铝锌基合金一般为三元合金，主要用于紧固功能，常用于制造铆钉等紧固件。方便。高铝锌基合金一般为三元或多元素合金。合金的特点是采用不同的熔炼参数和铸造工艺，生产出来的材料性能差异很大；有的伸长率适合制造紧固件，有的强度高，适合制造高强度的壳体，只有一小部分适合制造摩擦减小系数小的滑动轴承; 所以，高铝锌基合金在国外被称为“神奇合金”。一般来说，锌基轴承合金都是高铝锌基合金，但并不是所有的高铝锌基合金都是滑动轴承合金。

新型滑动轴承合金分类中的“锌基合金”与上述广义概念的锌基合金有本质区别，严格来说，它不是一类材料。

滑动轴承合金要求有一定的强度、伸长率和硬度，最重要的是要有非常好的减摩性能。

良好的减摩效果绝对不是通过将几种相关的金属成分混合在一起熔炼而产生的锌合金防盗网，它需要一个完整的过程来保证其性能；比如金刚石和石墨，它们的化学成分相同，如果采用不同的工艺，可以生产金刚石或石墨；金刚石的分子结构为三角形结构，其特点是极其坚硬，可用于制作工具；石墨的分子结构是平行结构，特点是非常柔软，可以用来制作润滑剂；金刚石和石墨具有相同的成分，但它们的特性却是天壤之别。

多元素合金的工艺比三元合金复杂得多；三元合金可采用一次熔炼生产，也可采用二次熔炼工艺。由于二次冶炼的成本高于一次冶炼，许多企业愿意采用一次冶炼工艺生产三元合金。多元素合金基于添加了一种或多种合金成分的三元合金。冶炼技术自然要复杂得多。一般的冶炼技术水平想随意添加一种或多种元素，但实际上很难加入。在。

随着纳米技术在世界范围内的诞生，源自纳米技术的微纳应用技术为基础材料行业带来了新的发展思路，彻底改变了人们的思维方式。

微纳应用技术在轴承合金领域得到应用，诞生了先进的“共熔联铸工艺”技术，从而实现了在多元基础上制造与世界同步的锌基微晶合金轴承合金。

微晶合金是一种锌基合金材料，合金晶粒细化至微米级。具有这种超细晶粒的锌基合金在特殊方面可以实现极其优异的综合力学性能和超大尺寸。稳定性和耐磨性。[3]

谨慎使用

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1. 耐腐蚀性差。

当合金成分中的杂质元素铅、镉、锡超标时，铸件会发生时效变形，表现为体积膨胀，力学性能特别是塑性明显下降，时间长了甚至破裂。

铅、锡、镉在锌合金中的溶解度很小，因此它们集中在晶界成为阴极，富铝固溶体成为阳极，在水蒸气存在下促进晶间电化学腐蚀。电解质）。压铸件由于晶间腐蚀而老化。

2. 老化

锌合金的组织主要由含有Al和Cu的富锌固溶体和含有Zn的富Al固溶体组成，它们的溶解度随着温度的降低而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，常温下固溶体的溶解度大大饱和。一定时间后，这种过饱和现象会逐渐缓解，铸件的形状和尺寸会略有变化。

3. 锌合金压铸件不宜用于高温和低温（0℃以下）的工作环境。锌合金在室温下具有更好的机械性能。然而，高温拉伸强度和低温冲击性能均显着下降。

4.锌合金压铸件由于锁模力不足、合模不良、模具强度不足、熔化温度过高等原因，可能会在表面产生毛刺。面对后处理过程。主要根据产品性质采用人工打磨、氢氧爆破、兆陵冷冻抛丸机解决。[4]