Литье цинковых сплавов под давлением работает на небольшом семействе сплавов, и два, с которыми вы встретитесь чаще всего, — Zamak 3 и Zamak 5. На сертификате они выглядят почти одинаково — оба около 4% алюминия на цинковой основе — но их поведение разделяет одно число: медь. Это руководство объясняет, что эта разница действительно меняет в прочности, коррозии, литейных свойствах и стоимости, и как выбрать правильную марку.
Состав: вся история — в меди
| Элемент | Zamak 3 (AG40A) | Zamak 5 (AG40B) | Что он делает |
|---|---|---|---|
| Алюминий | 3.9–4.3% | 3.9–4.3% | Прочность, текучесть, разделение с пресс-формой |
| Медь | ≤0.25% | 0.75–1.25% | Прочность, твердость, износостойкость |
| Магний | 0.02–0.05% | 0.02–0.06% | Снижает склонность к межкристаллитной коррозии |
| Железо | ≤0.10% | ≤0.075% | Твердые точки, обрабатываемость (штраф твердости при высоком содержании) |
| Свинец | ≤0.005% | ≤0.005% | Текучесть — но вызывает рост цинка; держится на минимуме |
| Кадмий | ≤0.004% | ≤0.004% | Токсичен; строго ограничен |
| Олово | ≤0.003% | ≤0.003% | Способствует межкристаллитной коррозии; держится на минимуме |
| Цинк | Остаток | Остаток | Базовый металл |
Марки стандартизованы по ASTM B86 (AG40A / AG40B) и EN 1774, поэтому сертификат плавки указывает каждый из перечисленных элементов. Когда поставщик котирует «Zamak 3» или «Zamak 5», аудиту подлежит сертификат, а не этикетка.
Сравнение механических свойств
| Свойство (типичное, состояние литья) | Zamak 3 | Zamak 5 |
|---|---|---|
| Предел прочности на растяжение | ~250–285 MPa | ~320–350 MPa |
| Предел текучести (0.2%) | ~210–220 MPa | ~280–300 MPa |
| Относительное удлинение | ~6–10% | ~2–4% |
| Ударная вязкость | Выше (более пластичный) | Умеренная |
| Твердость | ~80–90 HRB | ~90–100 HRB |
| Текучесть в тонких сечениях | Отличная | Хорошая |
| Обрабатываемость резанием | Хорошая | Лучше (свободная обработка, но выше износ инструмента) |
Значения — типичные диапазоны из опубликованных данных по сплавам; фактические свойства зависят от толщины стенки, параметров литья и конкретной сертифицированной партии. Проектируйте всегда по сертификату плавки покупаемого материала, а не по общей таблице.
Закономерность, которую стоит усвоить: Zamak 5 покупает примерно на 20–30% больше прочности и твердости примерно за 1% меди и платит за это пластичностью и запасом по коррозии. Детали, которые ломаются при ударе или легко срывают резьбу, склоняют к Zamak 3; детали, воспринимающие износ, усилие зажима или нагрузки подшипника, — к Zamak 5.
Коррозия и вопрос «роста цинка»
У цинковых сплавов есть одна историческая слабость — межкристаллитная коррозия во влажном воздухе, в просторечии «рост цинка» — и это проблема примесей, а не марки. Избыток свинца, кадмия, олова или железа образует низкоплавкие фазы на границах зерен, которые корродируют преимущественно, вспучивая и растрескивая деталь. Современное решение — контроль состава: сертифицированный Zamak удерживает Pb ≤0.005%, Cd ≤0.004% и Sn ≤0.003%, а жесткие пределы по железу предотвращают твердые точки, вредные для обработки и гальваники.
Отсюда следуют два практических правила. Первое: покупайте сертифицированный сплав с сертификатом плавки — переработанный или непроверенный цинк есть источник проблем роста. Второе: защищайте поверхность: гальваника, электроокраска, порошковое покрытие или хроматная конверсия превращают коррозионно-чувствительную отливку в долговечную деталь. Непокрытый Zamak допустим в помещении; все, что работает во влажности, соли или на открытом воздухе, требует системы покрытия.
Zamak 3 против сплавов ZA: где семья разделяется
| Семейство | Алюминий | Характер | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| Zamak 3 / 5 / 7 | ~4% | Оптимизирован под горячую камеру, отличная текучесть, умеренная прочность | Декоративная фурнитура, общее машиностроение, тонкие сечения |
| ZA-8 | ~8% | Повышенная прочность, при осторожности все еще возможна горячая камера | Легкие конструкционные детали |
| ZA-12 | ~11% | Прочность и несущая способность подшипников выше | Подшипники, втулки, конструкционные детали |
| ZA-27 | ~27% | Максимальная прочность (может превышать 400 MPa), плохая текучесть | Более тяжелонагруженные подшипники и износостойкие детали |
Если ваш поиск сместился к «ZA-8 против Zamak» или «прочность ZA-27», решающий вопрос — нагрузка: декоративные и общие детали остаются на Zamak; подшипниковые и конструкционные цинковые детали поднимаются по лестнице ZA, принимая сложность литья, которая приходит с большим содержанием алюминия.
Руководство по выбору
| Ваша деталь | Рекомендуемая марка | Почему |
|---|---|---|
| Декоративная фурнитура, ручки, фитинги | Zamak 3 (или Zamak 7 для класса гальваники) | Лучшее воспроизведение поверхности и пластичность; Zamak 7 для премиальной гальваники |
| Тонкостенные сложные детали | Zamak 3 | Превосходящая текучесть заполняет тонкие сечения |
| Крепежные изделия, зажимы, щеколды, замки | Zamak 5 | Прочность и износостойкость под монтажной нагрузкой |
| Автомобильный интерьер / мелкие механизмы | Zamak 5 | Несущая способность плюс хорошая обрабатываемость |
| Втулки, подшипники, износостойкие пластины | ZA-12 / ZA-27 | Прочность и несущая способность подшипников выше Zamak |
| Любая деталь во влажной или наружной среде | Марка вторична — система покрытия первостепенна | Сертифицированный состав + гальваника/электроокраска решает выживание |
Как FHY подходит к выбору цинковых сплавов
FHY выполняет литье в горячей камере на цинковых сплавах из сертифицированного материала плавки, поставляемого по каждой партии. Когда вы отправляете деталь для расчета, анализ охватывает рекомендацию марки с учетом вашей нагрузки и среды, реализуемость толщины стенки на выбранной марке и маршрут обработки поверхности — гальваника, электроокраска или покрытие — соответствующий условиям эксплуатации. Если Zamak 3 действительно неверный ответ для вашей детали, расчет сообщит об этом до вырезания инструмента, а не после.