Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування

0 595

Цинк – це метал синювато-білого кольору, у чистому вигляді який не могли отримати довгий час. Тільки англієць Дж. Чемпіон у 1738 році придбав патент на його виробництво. А через п'ять років у Європі з'явився перший цинковий завод в Брістолі. Його продуктивність складала щорічно всього 200 тонн. По використанню цей популярний кольоровий метал поступається лише міді і алюмінію. Виплавляють у світі мільйони тонн на рік.

Властивості цинку

Метал має слабкі механічні властивості. Він крихкий і крихкий при нормальній температурі, а при підвищенні її до 100-150 градусів за Цельсієм набуває тягучість і легко деформується: його кують і розкочують в листи. Для збільшення міцності і температури плавлення в цинк додають мідь, свинець, олово, алюміній, магній.


Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
Це хімічно активний метал. На відкритому повітрі при температурі 100 градусів Цельсія на поверхні з'являється плівка і цинк набуває тьмяний вигляд. Підвищена вологість і вуглекислий газ сприяють руйнуванню елемента. Він легко роз'їдається кислотами і лугами, тому для промислового використання застосовуються тільки сплави.

Властивості цинкових сплавів

Відзначаються відмінні ливарні властивості сплавів. Завдяки високій пластичності у гарячому вигляді, метали використовують для виливків деталей, що мають складну форму, глибокі порожнини, різьблення і тонкої товщини стінки. Вони не прилипають до прес-формі, тому що не вступають в реакцію з залізом. Литі деталі мають високу точність і чисту поверхню. Сплави володіють відмінними механічними властивості: достатнім межею міцності, твердості і добре обробляються. Їх можна паяти і зварювати.


Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
З недоліків слід зазначити схильність до старіння, велику щільність і корозію. При використанні цинкових сплавів відбувається їх природний процес старіння, внаслідок деталі зменшуються в розмірах. Найбільша усадка відбувається в перші 5 тижнів, а наступна – протягом дуже тривалого періоду часу. Для компенсації розмірів деталей їх піддають термічній обробці – відпалу. Для зменшення корозії в сплавах обмежують вміст магнію до 01 %. Для збільшення довговічності деталей їх піддають захисним покриттям: нікелюють, хромують, кадмируют.

Види сплавів

За призначенням цинкові сплави діляться на:
  • Деформуємі. Основу цих сплавів становить цинк. За властивостями вони подібні латуням. Методом лиття отримують злитки, а з них виготовляють прутки, смуги, листи.
  • Ливарні. Мають високу плинність. Відмінно заповнюють форму, не прилипаючи до неї. Виходять якісні виливки складної конфігурації литтям під тиском.
  • Антифрикційні. Сплави володіють низьким коефіцієнтом тертя і хорошою прирабатываемостью підшипника до шийки валу.
  • Припої. Застосовуються для паяння виробів, володіють хорошою пластичністю і міцністю.
  • Типографські. Використовують для відливання шрифтів ручного і машинного набору. Замінюють токсичні свинцеві сплави. Стійкі до стирання.
  • Протекторні. Захищають внутрішні і зовнішні частини морських суден від корозії. Використовують їх з спеціальним лакофарбовим покриттям.
  • Характеристика та властивості латуні

    Мідно-цинковий сплав, в якому мідь є основним компонентом, а цинк – легуючим, називається латунню. Колір металу знаходиться в залежності від складу і змінюється від світло-жовтих тонів до червонуватих відтінків. Такі сплави характеризуються стійкістю до корозії і володіють високою міцністю. Вони добре піддаються різним методам обробки. Плинність латуні дозволяє виготовляти деталі, використовуючи метод лиття. Застосовуючи пластичну деформацію сплаву, з нього виробляють дріт, листи, стрічки, різні профілі методом прокатки. Вміст цинку в сплаві може бути різним і складати від 5 до 45 %. Крім цього, туди входять і додаткові легуючі компоненти, які використовуються для поліпшення властивостей латуней:
  • Нікель. Сприяє збільшенню коррозийности і міцності.
  • Кремній. Покращує антифрикційні властивості.
  • Олово. Впливає на міцність і стійкість до солоній воді.
  • Свинець. Удосконалює оброблюваність.
  • Марганець. Впливає на міцність і корозійну стійкість.
  • Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
    При різному комбінуванні легуючими компонентами отримують латуні з необхідними якостями і характеристиками. Вироби з таких сплавів не піддаються впливу навколишнього середовища, мають високу зносостійкість.

    Застосування сплавів

    Без цинку і його сплавів не здатні існувати багато галузі від машинобудування до медицини.
    Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
    Застосування цинкових сплавів у різних сферах і галузях:
  • машинобудівна – для виробництва бензобаків, кришок багажників, корпусів карбюраторів, глушників, бензонасосів, радіаторів, насосів, фурнітури;
  • ливарна – затвори зброї;
  • електротехнічна – виготовлення акумуляторів, батарей;
  • поліграфічна – для набору текстів та друкування ілюстрацій;
  • оброблення металоконструкцій – металізація і оцинковка різних поверхонь від руйнування і корозії металу;
  • медицина – антисептичні і протизапальні засоби, отримання радіонуклідів для діагностики та лікування захворювань;
  • виробництво фарби – виготовлення цинкових білил ;
  • будівельна – для покрівлі, облицювання стін, водостічних труб, жолобів;
  • мистецтво карбування монет, графіка;
  • ювелірна – особисті прикраси, шкатулки, гудзики, блискавки, декоративні накладки;
  • побутова – для кухонного обладнання, карнизів.
  • Цинкові ливарні сплави

    До сплавів для лиття під тиском пред'являються наступні вимоги. Вони повинні:
  • володіти відмінною жидкотекучестью;
  • не вступати в реакцію і не приварюватися до прес-формі;
  • мати невеликий інтервал кристалізації;
  • розташовувати міцністю при високих температурах.
  • Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
    Такі сплави використовуються в наступних випадках:
  • Для лиття під тиском деталей, що мають складну конфігурацію і тонкі стінки. Так отримують деталі гальмівної апаратури, насоси, використовуючи властивості сплавів, як стійкість до розтріскування, жидкотекучесть, низька температура плавлення.
  • Для виготовлення литих декоративних виробів. Після гальванізації на поверхні встановлюється красиве та міцне покриття. Воно може виявитися не зовсім якісним при пористій поверхні або надмірному вмісті алюмінію.
  • Для отримання антифрикційних цинкових сплавів, що використовуються в машинобудуванні.
  • Для лиття типографських шрифтів. Зі зміною технологій відпадає необхідність їх виготовлення.
  • Автомобілебудування

    Автомобільна промисловість – це одна з передових галузей машинобудування. Тут стабільно проводяться дослідження з використання новітніх матеріалів і сплавів, які володіють значними експлуатаційними та технологічними властивостями. До них можна віднести і цинкові сплави по ГОСТ 21437-75.
    Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
    До нього належать чотири марки сплавів, дві з яких належать до ливарним, а інші – до оброблюваним тиском. Дані матеріали використовуються для виробництва деталей автомобіля (втулок, підшипників), що володіють антифрикційними властивостями. Литі сплави із цинку ГОСТ 19424-74 і 25140-82 застосовують для виготовлення карбюраторів, що мають складну форму, і бензонасосів методом лиття під тиском, використовуючи їх властивість високої жидкотекучести. Недолік сплавів – деталі практично не підлягають ремонту.

    Замість висновку

    Латуні – цинкові сплави - знаходять широке застосування в машинобудівній промисловості. Їх використовують для виробництва особливо міцних деталей, де потрібні точні виливки. Велика частина вироблюваної в світі цинку йде на виготовлення оцинкованої сталі, тому що він утворює захисну плівку, запобігаючи їх від корозії. Сплави незамінні при виготовленні різних джерел електричного струму. Будучи компонентом у припоях, цей кольоровий метал знижує температуру плавлення. Медичні препарати, що містять окису цинку, мають протизапальні й антисептичні властивості.
    Цинкові сплави: ГОСТ, температура плавлення, властивості, застосування
    Недостатня кількість змісту цинкового мікроелемента в організмі людини призводить до виникнення серйозних захворювань: виразки шлунка, цирозу печінки, атеросклерозу.


    Схожі поради

    Публікації
    Корисні поради - поради.pp.ua

    Якщо ви використовуєте матеріали з сайту,посилання на сайт Обов'язкове!!!.