ZAMAK (или Zamac , ранее известный как MAZAK [1] ) — это эклектичное семейство сплавов , в состав которого входит цинк в качестве основного металла , а легирующими элементами являются алюминий , магний и медь .
Сплавы Zamak являются частью семейства цинково-алюминиевых сплавов; они отличаются от других сплавов ZA постоянным содержанием алюминия в количестве 4%. [2]
Название «zamak» является аббревиатурой немецких названий металлов, из которых состоят сплавы: Zink (цинк), Aluminium, Magnesium и Kupfer ( медь ) . [ 2 ] Компания New Jersey Zinc Company разработала сплавы Zamak в 1929 году.
Наиболее распространенным сплавом ЦАМ является ЦАМ 3. Кроме того, в коммерческих целях используются также ЦАМ 2, ЦАМ 5 и ЦАМ 7. [2] Эти сплавы чаще всего отливаются под давлением . [2] Сплавы ЦАМ (особенно № 3 и № 5) часто используются в центробежном литье .
Большой проблемой ранних цинковых литьевых материалов была цинковая чума , вызванная примесями в сплавах. [3] Zamak избежала этого, используя 99,99% чистого металлического цинка, произведенного компанией New Jersey Zinc с использованием рефлюксора как части процесса очистки .
Замак хорошо поддается гальванопокрытию, мокрой покраске и хроматному конверсионному покрытию . [4]
В начале 1930-х годов Моррис Эшби в Британии лицензировал сплав zamak из Нью-Джерси. Цинк для рефлюкса чистотой 99,99% не был доступен в Британии, поэтому они приобрели право на производство сплава с использованием местного электролитически очищенного цинка чистотой 99,95%. Ему дали название Mazak , отчасти для того, чтобы отличать его от zamak, а отчасти из-за инициалов Морриса Эшби. В 1933 году National Smelting лицензировала патент на рефлюкс с намерением использовать его для производства 99,99% цинка на своем заводе в Эйвонмуте . [5] Среди любителей реставрации автомобилей в Великобритании он в разговорной речи известен как monkey metal .
Стандарты химического состава цинковых сплавов определяются в каждой стране стандартом, перечисленным ниже:
Zamak имеет много разных названий в зависимости от стандарта и/или страны:
Короткий европейский код обозначения выглядит следующим образом (на примере ZL0430): [11]
Zamak 2 имеет тот же состав, что и zamak 3, с добавлением 3% меди для увеличения прочности на 20%, что также увеличивает цену. Zamak 2 имеет наибольшую прочность из всех сплавов zamak. Со временем он сохраняет свою прочность и твердость лучше, чем другие сплавы; однако он становится более хрупким, сжимается и менее эластичным. [17]
Zamak 2 также известен как Kirksite , когда его литьем под давлением использовали в качестве пресс-формы . [2] [18] Первоначально он был разработан для пресс-форм для листового металла небольших объемов. [19] [20] Позднее он приобрел популярность для изготовления пресс-форм для литья под давлением небольших партий . [ 19] Он также реже используется для изготовления неискрящих инструментов и оправок для ротационной вытяжки металла.
Сплав KS был разработан для центробежного литья декоративных деталей. Он имеет тот же состав, что и zamak 2, за исключением большего содержания магния для получения более мелких зерен и уменьшения эффекта апельсиновой корки . [25]
Zamak 3 является фактическим стандартом для серии цинковых сплавов Zamak; все другие цинковые сплавы сравниваются с ним. Zamak 3 имеет базовый состав для сплавов Zamak (96% цинка, 4% алюминия). Он обладает превосходной литейной способностью и долговременной размерной стабильностью. Более 70% всех литьевых изделий из цинка в Северной Америке изготавливаются из Zamak 3. [2]
Zamak 4 был разработан для азиатских рынков, чтобы уменьшить последствия пайки штампов, сохранив при этом пластичность Zamak 3. Это было достигнуто за счет использования половины количества меди из состава Zamak 5. [27]
Zamak 5 имеет тот же состав, что и zamak 3, с добавлением 1% меди для повышения прочности (примерно на 10% [17] ), твердости и коррозионной стойкости, но снижает пластичность . [30] Он также имеет меньшую размерную точность. [30] Zamak 5 чаще используется в Европе. [2]
В сплаве Zamak 7 содержится меньше магния, чем в сплаве Zamak 3, что повышает текучесть и пластичность, что особенно полезно при литье тонкостенных деталей. Для уменьшения межкристаллитной коррозии добавляется небольшое количество никеля, а примеси контролируются более строго. [2]
Распространенные области применения сплавов ЦАМ включают производство бытовой техники, сантехники, литых игрушек и автомобильной промышленности. [32] [33] [34] Сплавы ЦАМ также используются в производстве некоторых видов огнестрельного оружия, например, от Hi-Point Firearms . [35] [36] Во время Второй мировой войны затыльники прикладов из сплава ЦАМ были одним из трех вариантов, распространенных на канадских и американских винтовках .303 Lee Enfield, особенно в середине войны. [37]