锌合金和铝合金的优缺点

1、锌合金的优缺点：

优点：铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。

缺点：锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。

2、铝合金的优缺点：

优点：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

缺点：铝合金在生产过程中，容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。

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合金的铸造性能：

1、流动性

流动性(fluidity,liquidity)是指液态合金充填铸型的能力。合金液的流动性好，容易浇满型腔，获得轮廓清晰、尺寸完整的铸件，相反合金的流动性不好，则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。

在常用的合金中，灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢流动性最差。影响流动性的因素很多，其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型的填充条件等。

2、收缩性

液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩(contraction，shrinkage)。收缩是铸造合金本身的物理性质，是铸件中许多缺陷(缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等)产生的基本原因。合金液从浇入型腔冷却到室温要经历三个阶段：

（1）液态收缩(liquidcontraction)：从浇注温度冷却到开始结晶的液相线温度之间的收缩。

（2）凝固收缩(solidificationcontraction)：从开始结晶温度冷却到结晶完毕的固相线温度的收缩。

（3）固态收缩(solidcontraction)：从结晶完毕的温度冷却到室温之间的收缩。

合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，通常用体积收缩率来表示，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩虽然也是体积变化，但它只引起铸件外部尺寸的变化，因此，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。

合金的化学成分、浇注温度、铸型条件及铸件结构是影响合金收缩的主要因素。铸件的形状、尺寸和工艺条件不同，实际收缩量也有所不同。

另外，合金液在冷却成铸件的过程中出现的各部分化学成分不均匀的现象即偏析性，吸气性和氧化性均对铸造性能有着不利影响。

——锌合金

——铝合金

国产锌国产锌合金牌号及成分如下图：

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覆盖剂的影响

理论上讲, 覆盖剂的加入能减少合金中元素的氧化、蒸发及吸气。因此, 试验选用了木炭作覆盖剂。结果说明, 锌合金的吸气倾向小, 在未使用木炭熔炼时也极少气体析出, 且合金烧损小, 而木炭的加入反会给操作带来不便, 并加大渣中合金液的夹带量。

考虑到工频无芯感应电炉密封性好, 而且其内合金液受电磁作用自动搅拌, 故生产上可少加或不加木炭等覆盖剂。

精炼剂的影响

精炼剂用于合金液的除气、除渣有极好的效果。据介绍, 在450～ 470℃时用钟罩压入氯化铵, 可去除锌合金液中近80 %的氧化物和70%的金属间化合物, 从而使合金质量得以保证。

但我们试验亦发现, 使用氯化铵精炼(量约金属料总重的0 12 %)会使合金熔损率增大, 同时过程中产生大量烟雾和氨气, 有可能恶化操作环境, 而仅用静置澄清的办法, 也能获得断面组织致密, 无熔渣及夹杂物的合金锭。

因此, 生产上可根据回炉料多少来决定是否进行造渣操作以及需要加入的氯化铵量。

Al-Cu 中间合金制取

常规两步熔炼法先预制中间合金, 主要是便于高熔点金属铜的加入以及缩短锌合金熔制时间。根据相图选定含Cu332%的Al -Cu 共晶成分, 其熔化点为548℃, 能实现在锌熔体中尽快熔化。

试验观察到, 高温Al -Cu 合金液凝固时有大量气体析出,且Al 2O3 悬浮性渣量大。合金总熔损率平均已高达7 %左右, 说明过程中有较大数量的金属(主要为Al)损失。

参考资料：