锌压铸依赖一小族合金,你最常遇到的两种是 Zamak 3 和 Zamak 5。它们在证明书上看起来几乎一模一样(都是以锌为基体、含约 4% 的铝)但有一个数字决定了它们的行为差异:铜。本指南讲述这一差异在强度、耐腐蚀性、铸造性和成本方面究竟改变了什么,以及如何挑选合适的牌号。
成分:关键在于铜
| 元素 | Zamak 3 (AG40A) | Zamak 5 (AG40B) | 作用 |
|---|---|---|---|
| 铝 | 3.9–4.3% | 3.9–4.3% | 强度、流动性、脱模 |
| 铜 | ≤0.25% | 0.75–1.25% | 强度、硬度、耐磨性 |
| 镁 | 0.02–0.05% | 0.02–0.06% | 降低晶间腐蚀倾向 |
| 铁 | ≤0.10% | ≤0.075% | 硬点与加工性(含量过高会降低硬度) |
| 铅 | ≤0.005% | ≤0.005% | 流动性(但会引发锌生长;保持最低) |
| 镉 | ≤0.004% | ≤0.004% | 有毒;严格限制 |
| 锡 | ≤0.003% | ≤0.003% | 促进晶间腐蚀;保持最低 |
| 锌 | 余量 | 余量 | 基体金属 |
这些牌号按 ASTM B86(AG40A / AG40B)和 EN 1774 标准化,因此经认证的钢厂证明书会列明上述每一种元素。当供应商报价“Zamak 3”或“Zamak 5”时,你要审核的是证明书,而不是标签。
力学性能对比
| 性能(典型压铸态) | Zamak 3 | Zamak 5 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 | ~250–285 MPa | ~320–350 MPa |
| 屈服强度 (0.2%) | ~210–220 MPa | ~280–300 MPa |
| 断后伸长率 | ~6–10% | ~2–4% |
| 冲击强度 | 更高(更有延展性) | 中等 |
| 硬度 | ~80–90 HRB | ~90–100 HRB |
| 薄壁流动性 | 优异 | 良好 |
| 加工性 | 良好 | 更好(易切削,但刀具磨损更高) |
以上为公开合金数据的典型范围;实际性能取决于壁厚、压铸参数和具体认证批次。设计时请始终以所购材料的钢厂证明书为准,而不是通用表格。
要记住的规律:Zamak 5 用约 1% 的铜换来约 20–30% 更高的强度和硬度,代价是延展性和耐腐蚀性余量。在冲击下易断裂或易滑牙的零件适合 Zamak 3;承受磨损、夹紧力或轴承应力的零件适合 Zamak 5。
耐腐蚀性与“锌生长”问题
锌合金有一个历史性弱点(潮湿空气中的晶间腐蚀,俗称“锌生长”)这是一个杂质问题,而不是牌号问题。过量的铅、镉、锡或铁会形成低熔点晶界相,优先腐蚀,使零件肿胀和开裂。现代的解决方案是成分控制:经认证的 Zamak 保持 Pb ≤0.005%、Cd ≤0.004% 和 Sn ≤0.003%,并严格限制铁含量,以防止损害加工和电镀的硬点。
由此有两条实用规则。第一,购买带钢厂证明书的认证合金,回收或未经核实的锌正是生长问题的源头。第二,保护表面:电镀、电泳、粉末喷涂或铬酸盐转化可以把对腐蚀敏感的铸件变成耐用的零件。未涂层的 Zamak 在室内可以接受;任何处于潮湿、盐雾或户外环境中的零件都需要涂层系统。
Zamak 3 与 ZA 合金:家族的分野
| 家族 | 铝含量 | 特性 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| Zamak 3 / 5 / 7 | 约 4% | 针对热室优化、流动性优异、中等强度 | 装饰五金、通用工程件、薄壁件 |
| ZA-8 | 约 8% | 强度更高,经小心控制仍可热室压铸 | 轻型结构件 |
| ZA-12 | 约 11% | 强度与轴承承载能力提升 | 轴承、轴套、结构件 |
| ZA-27 | 约 27% | 强度最高(可超过 400 MPa),流动性差 | 重载轴承与耐磨件 |
如果你的搜索已经转向“ZA-8 与 Zamak 对比”或“ZA-27 强度”,决定性的问题是载荷:装饰件和通用件留在 Zamak;轴承和结构锌件则沿 ZA 阶梯上行,同时接受铝含量增加带来的铸造难度。
选型指南
| 你的零件 | 推荐牌号 | 原因 |
|---|---|---|
| 装饰五金、把手、配件 | Zamak 3(电镀级用 Zamak 7) | 表面复现性和延展性最佳;高端电镀用 Zamak 7 |
| 薄壁复杂件 | Zamak 3 | 优异的流动性可填充薄壁 |
| 紧固件、夹子、锁扣、锁具 | Zamak 5 | 在装配载荷下的强度与耐磨性 |
| 汽车内饰 / 小型机构 | Zamak 5 | 承载能力加上良好的加工性 |
| 轴套、轴承、耐磨板 | ZA-12 / ZA-27 | 强度与轴承承载能力超越 Zamak |
| 任何在潮湿或户外环境中使用的零件 | 牌号次要(涂层系统首要) | 认证成分 + 电镀/电泳决定存续 |
FHY 如何处理锌合金选型
FHY 以每批次经认证的钢厂材料进行锌合金热室压铸。当你发送零件询价时,评审内容包括:针对你的载荷和环境推荐牌号、所选牌号上的壁厚可行性,以及与使用环境相匹配的表面处理路线,电镀、电泳或涂层。如果 Zamak 3 确实不适合你的零件,报价会在开模之前、而不是之后说明这一点。