Introduktion til zinklegeringsprodukter
Zinklegering er en legering sammensat af zink som basis med tilsætning af andre elementer. Almindeligvis tilføjede legeringselementer omfatter lav-temperatur zinklegeringselementer såsom aluminium, kobber, magnesium, cadmium, bly og titanium.
Zinklegering har et lavt smeltepunkt, god flydeevne, er let at svejse, lodde og gennemgå plastbehandling. Det er korrosionsbestandigt- i atmosfæren, og affaldsmateriale er let at genbruge og omsmelte. Den har dog lav krybestyrke og er tilbøjelig til naturlig ældning, hvilket kan forårsage dimensionsændringer. Det fremstilles ved smeltning og dannes ved -støbning eller trykbearbejdning.
Baseret på fremstillingsprocessen kan den opdeles i støbte zinklegeringer og smedezinklegeringer. De vigtigste tilføjede elementer i zinklegeringer omfatter aluminium, kobber og magnesium. Støbte zinklegeringer har god flydeevne og korrosionsbestandighed, hvilket gør dem velegnede til-støbeinstrumenter, autodele, huse osv.
Fysiske egenskaber
Zink er et blåligt-hvidt, skinnende metal med diamagnetiske egenskaber. Selvom kommerciel zink normalt forarbejdes, er disse egenskaber ikke længere adskilte. Dens tæthed er lidt lavere end jerns, og den har en sekskantet krystalstruktur.
Ved stuetemperatur er zink hårdt og skørt, men det bliver duktilt mellem 100 og 150 grader. Når temperaturen overstiger 210 grader, bliver zink igen skørt og kan knuses ved at hamre. Zink har moderat elektrisk ledningsevne. Blandt alle metaller er dets smeltepunkt (420 grader) og kogepunkt (900 grader) relativt lavt. Bortset fra kviksølv og cadmium er dets smeltepunkt det laveste blandt alle overgangsmetaller.
Karakteristika
Lavt smeltepunkt: Det smelter ved 385 grader, hvilket gør det let at dø-støbt.
God støbeydelse: Den kan -støbe komplekse, tynde-væggede præcisionsdele med en glat overflade.
Korrosionsbestandigt-i atmosfæren.
Høj dimensionsstabilitet og præcision af færdige produkter (op til 0,03 mm).
Lave produktionsomkostninger: Lang formlevetid.
01 Zinklegeringers udviklingshistorie
I 1930, på tærsklen til Anden Verdenskrig, begyndte Tyskland at søge efter alternativer til tinbronze, blymessing og Babbitt-metaller for at imødegå mangel på kobberressourcer og høje omkostninger, og initierede forskning i en ny generation af glidelejelegeringer.
I 1935, efter næsten fem års forskning, opdagede Tyskland, at de mekaniske egenskaber og friktion-reducerende ydeevne af støbte zink-baserede legeringer og støbte aluminium-baserede legeringer kunne overgå dem for kobber-baserede legeringer og Babbitt-metaller.
I 1938 erstattede Tyskland med succes tinbronze og aluminiumbronze med støbte zinklegeringer og erstattede Babbitt-metaller med støbte aluminium-baserede legeringer til fremstilling af lejebøsninger og lignende produkter. Disse blev installeret i militære kampvogne og biler og opnåede fremragende resultater.
Fra 1939 til 1943, under Anden Verdenskrig, steg det årlige forbrug af støbte zinklegeringer og støbte aluminiumslegeringer-baserede i Tyskland fra 7.800 tons til 49.000 tons. Denne ændring tiltrak betydelig opmærksomhed fra den internationale bly- og zinkorganisation.
I 1959 lancerede medlemsenheder i International Lead and Zinc Organisation i fællesskab et forskningsprojekt med navnet "LONG-S PLAN." Dens formål var at udvikle en ny generation af friktionsreducerende-legeringer med højere ydeevne og længere levetid end kobber-baserede legeringer og Babbitt-metaller. Legeringen under udvikling blev omtalt som Long-s metal.
Fremkomsten af den nye Long-s metalfriktions-reducerende legering fik stor opmærksomhed fra brugere over hele verden. Mange industrialiserede lande investerede betydelige ressourcer i forskning og udvikling af Long-s metal. Alene i USA udviklede snesevis af virksomheder Long-s metalaluminium-baserede, zink-baserede og andre serier af friktionsreducerende-legeringer.
På grund af dets fremragende friktions-reducerende egenskaber og omkostnings-effektivitet blev Long-s metal hurtigt promoveret i fremstillingssektoren og erstattede i vid udstrækning traditionelle friktionsreducerende-legeringer såsom kobber-baserede legeringer og Babbitt-metaller, hvilket viser en stærk konkurrenceevne på markedet.
Udvikling af zinklegeringer i Kina
Fordi den nye Long--metallegering af zink og traditionelle Babbitt-metaller begge kunne bruges til at fremstille glidelejer, og dens produktionsomkostninger var betydeligt lavere end for Babbitt-metaller, blev Long-s metal translittereret i Kina som "Longs legering". Fagfolk i industrien omtalte Long-s metal som en ny type friktions-reducerende legering, og mange kaldte det sædvanligvis en ny type lejelegering.
I 1982 introducerede Shenyang Foundry Research Institute, den nationale myndighed for støberiteknologi, Long-s metal ZA27 zinklegering fra den amerikanske standard ASTM B791-1979. Efter næsten to års studier og tilpasning udviklede de den indenlandsk producerede zink-baserede ZA27 nye lejelegering med den nationale standardkode ZA27-2, hvilket markerede begyndelsen på Kinas nye friktionsreducerende legeringsudvikling.
I 1985, under støtte fra Chen Shuzhi, dengang viceguvernør i Liaoning-provinsen, og med stærk støtte fra relevante ledere af Shenyang Foundry Research Institute, blev Shenyang Bearing Material Research Institute etableret. Den var sammensat af tekniske eliter fra Shenyang Foundry Research Institute og specialiserede sig i at introducere avanceret udenlandsk Long-s metalteknologi for at fremme udviklingen og populariseringen af indenlandsk "Long's legering"-teknologi.
I 1991 udviklede Shenyang Bearing Material Research Institute for første gang et høj-aluminiumszink-baseret ZA303-legeringsmateriale baseret på ZA27-2, der adresserede ZA27-2's skørhed ved lav temperatur. Det år bestod den den videnskabelige og teknologiske præstationsvurdering af Shenyang Municipal Science and Technology Commission. Siden da er "Long's legering"-teknologien blevet bredt udbredt og udvekslet blandt store indenlandske universiteter og forskningsinstitutioner, hvilket har fremmet den hurtige udvikling af Kinas "Longs legering."
Zink-baserede mikrokrystallinske legeringer kan opfylde specifikke ydeevnekrav for individuelle egenskaber, hvilket adskiller dem fra traditionelle almindelige friktionsreducerende-legeringer. Dette giver tilpasset produktion af friktionsreducerende-materialer til udstyrsfremstillingsindustrien, der opfylder de personlige behov for udstyrsfremstilling og tilbyder stærk støtte til at opnå høj effektivitet, høj præcision, høj pålidelighed og lave omkostninger ved fremstilling af udstyr.
I 2010 var friktionsreducerende-produkter såsom lejebøsninger, lejer, snekkegear, glideplader og møtrikker fremstillet af zink-baserede mikrokrystallinske legeringer med succes blevet anvendt i industrier som f.eks. fremstilling.
Zink-baserede mikrokrystallinske legeringsprodukter har med succes erstattet traditionelle friktions-reducerende legeringer og nye friktions-reducerende legeringsprodukter med deres høje pålidelighed og stabilitet, hvilket har opnået gode sociale fordele og betydelige økonomiske afkast. Dette markerer indgangen for Kinas udvikling af zinklegeringer i den "mikrokrystallinske legering"-æra!
02 Fremstillingsproces for zinklegering
Den traditionelle-støbeproces består primært af fire trin: støbeforberedelse, fyldning, injektion og udrystning (almindeligvis kendt som portadskillelse).
Under forberedelsesprocessen sprøjtes smøremiddel ind i støbeformens hulrum. Smøremidlet hjælper ikke kun med at kontrollere formens temperatur, men hjælper også med at udstøde støbningen. Herefter lukkes formen, og smeltet metal sprøjtes ind i formen ved højt tryk, typisk i området fra ca. 10 til 175 megapascal.
Når først det smeltede metal fylder formen, opretholdes trykket, indtil støbningen størkner. Ejektorstifter skub derefter alle støbegods ud. Da en form kan have flere hulrum, kan der fremstilles flere støbegods i hver cyklus.
Shakeout-processen involverer adskillelse af rester, herunder formporten, løbere, indløb og flash. Dette opnås typisk ved at fastspænde støbningen med en speciel fikstur. Hvis porten er skør, kan støbningen slås direkte af, hvilket sparer arbejdskraft. Overskydende form-portmateriale kan smeltes og genbruges. Typisk udbytte er ca. 67%.
Højtryksindsprøjtning resulterer i meget hurtig formpåfyldning, hvilket tillader smeltet metal at fylde hele formen, før nogen del størkner. Denne metode sikrer, at selv tynde-væggede sektioner, der er svære-at-udfylde, undgår overfladediskontinuiteter.
Dette kan dog også føre til luftindfangning, da luft kæmper for at slippe ud under hurtig formpåfyldning. Dette problem kan afhjælpes ved at placere ventilationsåbninger langs skillelinjen, men selv med meget præcise processer kan en vis porøsitet forblive i midten af støbningen. De fleste trykstøbegods kan forbedres gennem sekundær bearbejdning for at opnå funktioner, som ikke er mulige med støbning alene, såsom boring, bankning eller polering.
Udstyr
-støbemaskiner er hovedsageligt opdelt i to typer: varme-kammerstøbemaskiner-og kolde-kammerstøbemaskiner-. Varme-kammerstøbemaskiner- bruges typisk til zinklegeringsstøbning-, mens kolde-kammerstøbemaskiner- generelt bruges til aluminium, magnesium, kobber og zinklegeringer med højt aluminiumindhold. Derfor vil jeg ikke uddybe meget om kold-kammerstøbning-.
Dækplade 2. Svanehals 3. Kraftcylinder 4. Dysesæde 5. Stempel 6. Cylinderhus 7. Digel 8. Smeltet metal 9. Dyse 10. Varmezone 11. Flydende metalindtag 12. Forbrændingskammer
Varm-kammerstøbning-, nogle gange omtalt som svanehalsstøbning-, involverer en pulje af smeltet eller halv-smeltet metal, der fylder formen under tryk.
I begyndelsen af cyklussen trækkes maskinens stempel tilbage, så smeltet metal kan fylde svanehalsen. Pneumatisk eller hydraulisk tryk skubber derefter stemplet, komprimerer metallet og sprøjter det ind i formen. Trykstøbemaskiner spænder fra 10 tons til 400 tons, hvor de mest brugte er 88 tons, 138 tons, 168 tons og 200 tons.
Fordelene ved dette system inkluderer hurtige cyklustider, nem automatisering og bekvem metalsmeltning.
Ulemper omfatter manglende evne til at dø-støbte metaller med højere smeltepunkter, såsom aluminium, da aluminium ville opfange jern fra smeltebassinet.
Derfor bruges varme-kammerstøbemaskiner- typisk til legeringer af zink, tin og bly. Derudover er varm-kammerstøbning- generelt uegnet til store støbninger; denne proces bruges typisk til små støbegods.