Появление ZAMAK. Перспективный цинковый сплав появился в 30-х годах прошлого века — продукт разработала американская компания, и вскоре он стал использоваться повсеместно: от кнопок и пуговиц до велосипедных тормозов и автопромышленности. ZAMAK , к слову, это тоже аббревиатура, где Z — цинк, А — алюминий, МА — магний, а К — медь (нем. Kupfer).
Набор характеристик. Внешне материал похож на алюминий, но может иметь более тёмный оттенок. Главная особенность — отменная прочность на сжатие и износостойкость. Хороший выбор для трущихся пар, защёлок, ручек, замков и прочих мелких деталей, на которые приходится большая нагрузка.
При этом материал лёгкий (вдове леге латуни и в полтора раза — стали) и твёрдый — по этому показателю ЦАМ сопоставим со сталью. Также налицо антикоррозионные свойства сплава, что достигается благодаря специальным добавкам. Очередным заметным фактором является простота литья и обработки. Применение ZAMAK’a даёт возможность снизить производственные затраты, так как он:
Главное оружейное противостояние. Замак против стали. Проверка на прочность и сравнение.
- Требует куда меньшей температуры плавления, чем сталь.
- Точно повторяет форму мелких сложных деталей.
- Мало прилипает к стенкам формы, а значит, меньше нуждается в последующей обработке.
Кроме того, готовые изделия хорошо шлифуются. На выходе вы получаете точную подгонку без напильника, полное соблюдение геометрии по доступной цене.
Зачем в цинк добавляют другие металлы? Итак, какова роль мелких добавок, которые мы почти не замечаем на фоне цинка, но которые делают материал именно таким, каким он должен быть для применения в быту.
- Алюминий — выравнивает текстуру, делая её мелкозернистой, улучшая жидкотекучесть, повышая прочность.
- Медь — тоже делает сплав прочнее, а также твёрже, но при избыточном содержании (2-3%) могут падать антикоррозионные свойства, появляется эффект быстрого старения сплава (усталость) — уменьшая объём, падает прочность.
- Магний — противодействует коррозии, всего 0,05% сильно замедляют процесс старения сплава, поэтому деталь сохраняет свои механические свойства на протяжении многих лет.
Первичный и вторичный сплав — есть ли разница? Как и любом другом случае, первичный ZAMAK, то есть полученный путём плавления рудных материалов, ценится выше, чем результат переплавки лома. Связанно это прежде всего с более точными пропорциями всех составляющих и отсутствием побочных примесей. Последние могут появляться при переработке старых изделий из ЦАМ, например, при переплавке корпусов карбюраторов. Риск несоответствия ГОСТу ещё больше повышается при получении чушек от плавки автомобильных радиаторов: можно наблюдать повышение доли меди и алюминия, снижение части магния.
Совет: Фурнитура из первичного состава в среднем состоит в полтора-два раза больше, чем аналогичный товар из «вторички». Но если подходить к вопросу объективно, то как материал ручек первичный ЦАМ гораздо лучше, так как это сказывается на точности литья и стойкости внешнего покрытия.
Сварка ЦАМ (ZAMAK)
Какие детали делают из материала ZAMAK помимо дверных и оконных ручек? Кронштейны, элементы замков и доводчиков, включая корпуса, ключи.
Почему есть смысл выбрать изделия из ЦАМ? Цинк-алюминиевый сплав позволяет добиваться любой формы, отлично подходит для отливки тонкостенных корпусов, не нуждаясь в серьёзной доработке готовых изделий. Поверхность получается изначально гладкой и однородной, без заусенцев и шагрени. ZAMAK хорошо сочитается с гальваническим покрытием, что исключает появление коррозии.
Показатель прочности равен характеристикам малоуглеродистой стали и в разы выше, чем у распространённых сплавов на основе алюминия. Помимо практичных свойств ЦАМ также предпочтителен в плане эстетичности, так как легко обрабатывается декоративными покрытиями, будь то бронза или золото.
Источник: zamki34.ru
Сплав ЦАМ
Цинковый сплав ЦАМ появился в 1929 г. в результате научных исследований, которые проводила компания The New Jersey Zinc Corporation (США). Главным элементом неометалла является цинк, а в роли легирующих добавок используются алюминий, магний, медь. Первые буквы немецких названий всех компонентов нового материала образовали его оригинальное обозначение-аббревиатуру ZAMAK.
Внешне серебристо-серый ЗАМАК напоминает алюминий. Реализуется в слитках (чушках). К числу его самых известных видов относятся следующие сплавы:
- Литейные (используются для литья тонкостенных сложных конструкций). Состав: алюминий — 4%, медь — 3%, магний — 0.05%.
- Антифрикционные (применяются для литья моно- и биметаллических деталей узлов трения). Состав: алюминий — 10%, медь — 5%, магний — 0.1%.
- Деформируемые (из них производят изделия методом проката, прессовки, вытяжки). Состав: алюминий — 15%, медь — 5%, магний — 0.05%.
- Протекторные (необходимы для антикоррозийной защиты металлов в разных отраслях промышленности). Состав: алюминий — 1%, магний и кремний — в незначительных долях.
- Типографские (незаменимы при отливке типографских шрифтов машинного и ручного набора). Состав: алюминий — 7%, медь — 4%, магний — 2%.
Производство ЦАМа в нашей стране регламентируется требованиями ГОСТ 19424-97. Все компоненты помещаются в низкотемпературную печь, где они плавятся и смешиваются в однородную массу. Полученная шихта, разлитая по специальным формам, в течение нескольких суток отстаивается. За это время все сторонние включения всплывают, после чего их можно легко удалить. Такой метод очищения сплава от примесей называется рафинированием.
За прошедшее столетие дешёвый и долговечный ЗАМАК быстро завоевал мировые рынки планеты. Его широкая востребованность объясняется присущей ему отменной адгезией с покрытием, стойкостью к коррозии, хорошей пластичностью, высокой прочностью, лёгким весом и другими характеристиками.
Состав сплава ЦАМ
В зависимости от процентного содержания компонентов, ЦАМ может быть представлен самыми разными марками. Но из 25 существующих на сегодня разновидностей наиболее распространёнными являются ЦАМ 4-1, ЦАМ 4-3, ЦАМ 9-1.5, ЦАМ 10-5.
Классический цинковый сплав содержит:
- 95% цинка;
- 4% алюминия;
- 1% меди;
- 0.05-0.1% магния.
Присутствие легирующих элементов в ЦАМе играет огромную роль:
Помимо вышеперечисленных компонентов, даже в самом чистом ЦАМе есть примеси, отрицательно влияющие на его свойства. В перечень наиболее часто встречающихся включений входят свинец (0.007%), олово (0.001%), кадмий (0.003%). Современные технологии не позволяют полностью избавиться от этих элементов. Но если они остаются в пределах допустимого содержания, тогда их опасность нивелируется.
Свойства сплава ЦАМ
Благодаря первоклассному качеству изделий, выполненных из ZAMAK, он успешно конкурирует с другими популярными сплавами. Но разнообразное применение данного материала зависит от набора характеристик, которые формируются под влиянием состава и способа его обработки.
Физические свойства
- Показатель плотности ЦАМа составляет 6700 кг/м³.
- В зависимости от марки, t° плавления этого композита находится в узком интервале от +380°С до +387°С; точкой кипения является t° +710°С.
- Коэффициент теплопроводности цинкового сплава — 110 Вт/(м²•К). Повышение t° на 20°С вызывает увеличение длины бруска из ZAMAK на 27.7 мкм.
Механические свойства
Химические свойства
- ЦАМ характеризуется прекрасной сопротивляемостью коррозии при условии минимального содержания меди. Процедура гальванизации всей поверхности металлического композита усиливает его антикоррозийность.
- ЗАМАК проявляет индифферентность в аммиачной среде при t° до +480°С; не взаимодействует с бором, углеродом, азотом, водородом, кремнием; вступает в химические реакции с щелочами и кислотами.
Технологические свойства
- Сплавы, относящиеся к категории литейных (и особенно марки ЦАМ 4-1 и ЦАМ 4-3), отличаются превосходными литейными качествами. Отливки изготавливаются методом литья под давлением. Повышенная жидкотекучесть и ничтожная усадка литейных сплавов позволяет производить изделия с толщиной стенок до 0.5 мм.
- Высоколегированные деформируемые сплавы (например ЦАМ 2-5, ЦАМ 10-1, ЦАМ 15) обладают не только хорошей пластичностью, но и пониженной красноломкостью. Это обеспечивает возможность обработки резанием или давлением при t° от +200°С до +300°С.
- Антифрикционные сплавы — такие как ЦАМ 9-1.5, ЦАМ 10-2, ЦАМ 10-5 — отличаются малым коэффициентом трения, имеют низкую t° плавления (≈400°C), легко удерживают смазочные материалы, характеризуются уникальным сочетанием твёрдости, прочности и пластичности, вследствие чего быстрее и легче прирабатываются к вращающимся деталям механизмов.
Ещё одно замечательное свойство ZAMAK — неподверженность образованию заусенцев и зазубрин. Изделия из цинковых композитов легко поддаются полированию, поэтому просто поражают безупречной гладкостью своих поверхностей.
Единственная сложность — сплавы ЦАМ трудно сваривать. Чтобы сварные швы получались качественными, необходима аргонодуговая сварка постоянным током с использованием алюминиевой или медной присадки.
Как отличить ЗАМАК от алюминия
Сложности при идентификации ЦАМа возникают достаточно часто, поскольку все разновидности данного сплава внешне чрезвычайно похожи на чистый Aluminium. Установить, точно ли из это ЗАМАК, поможет простой и быстрый способ его определения: необходимо нанести на свежий срез материала несколько капель одного из таких реагентов, как 20%-й раствор сульфида натрия, перекись водорода или 10%-й раствор медного купороса. В результате реакции ЦАМ потемнеет, зато алюминий сохранит свой серебристо-белый цвет. Также к отличиям ZAMAK следует отнести вес больший, чем у алюминия, и пористую поверхность скола.
Сферы применения сплавов ЦАМ
Великолепные характеристики ZAMAK позволяют отнести все его разновидности к самым востребованным металлам. Из этого материала изготавливают:
- детали для автомобилей (корпуса карбюраторов и насосов, стеклоочистители, решётки радиаторов, элементы гидротормозов и др.);
- подшипники для оборудования промышленного назначения;
- затворы в стрелковом оружии;
- различные элементы для часовых механизмов, сантехники и бытовой техники — блендеров, посудомоечных и стиральных машин, холодильников, пылесосов;
- застёжки-молнии, пуговицы, кнопки для одежды;
- детали рыболовной снасти;
- бижутерию, игрушки, сувениры.
Важнейшая сфера использования цинкового сплава — производство дверной фурнитуры: задвижек, шпингалетов, отдельных частей доводчиков, замков, ключей, петель, ручек, декоративных накладок. Потребители отдают предпочтение дверным ручкам и замкам из универсального ЦАМа 4-1, поскольку этот композит отличается массой преимуществ:
- изделиям можно придать самую сложную форму, т.к. пластичный ЗАМАК легко поддаётся горячей обработке с точным соблюдением заданных параметров;
- сплав хорошо переносит шлифовку абразивами, приобретая идеальную поверхность, без малейшего намёка на шероховатости и заусенцы;
- гальваническое покрытие с однородной текстурой удачно имитирует цвет золота или серебра и держится годами без единой царапины даже при активной эксплуатации;
- цинковый композиционный материал устойчив к коррозии, не подвержен старению, а по прочности не уступает малоуглеродистой стали;
- за счёт меньшей плотности ZAMAK весит в 1,5 раза меньше стали и в 2 раза меньше латуни.
Недостатком ЦАМа является неустойчивость к воздействию ударных нагрузок и резкого перепада температур. Это ограничивает использование ручек и замков, выполненных из цинкового сплава, в регионах с очень холодным или слишком жарким климатом.
Первичный и вторичный ЦАМ
ЗАМАК, образованный в процессе плавления исходных материалов (рудных металлов), ценится намного выше, чем полученный после переплавки лома. Ведь первичный сплав отличается высокой степенью чистоты, т.к. пропорции всех его компонентов тщательно выверены и очень точны. А вторичный ЦАМ содержит большое количество примесей, вдобавок в ходе переплавки образуются различные окислы — оксиды алюминия и цинка, диоксид кремния. Их наличие ухудшает качество гальванизации.
Лом ЦАМа на рынке вторсырья ценится очень высоко. Поэтому можно получить солидную оплату даже за старые дверные замки и ручки, не говоря уж о деталях бытовой техники, автомобилей, типографского оборудования. Воспользуйтесь шансом существенно пополнить свой бюджет!
Источник: domlom.ru
Что входит в состав замак сплава и какими характеристиками он обладает?
Далеко не каждый человек сможет ответить сказать, что такое ZAMAK или цамак (в сокращении ЦАМ). Замак — это сплав, в состав которого входит цинк, алюминий и медь. В русскоязычных источниках его называют сокращенно ЦАМ (по названию первых букв компонентов).
История открытия
Впервые о литейных сплавах группы ЦАМ стало известно в 1930-х годах. В это же время мастера металлургии научились обрабатывать цинк под давлением. Тогда сформировался состав ЦАМ, который не изменился и сейчас. В сплаве содержится 4% алюминия, до 3% меди, а остальное количество занимает цинк. Иногда в состав может добавляться 0.06% магния.
Состав сплава
Характеристики материала зависят от его состава. У ЦАМ основой является цинк. В качестве легирующих компонентов выступает медь и алюминий. Классическое соотношение металлов в составе сплава:
- Цинк — 95%.
- Алюминий — 4%.
- Медь — 1%.
Каждый их металлов влияет на характеристики сплава по-разному:
- Цинк — пластичный и хрупкий материал. Обладает низкой температурой плавления. Из него делают основу ЦАМ.
- Чтобы увеличить механические характеристики сплава, в его состав добавляют алюминий. Он уменьшает размер зёрен в структуре материала, тем самым увеличивая общую прочность.
- Дополнительно увеличивают прочность с помощью введения меди. От добавления одного процента этого материала общая прочность сплава увеличивается на 7%. Однако медь ухудшает показатель коррозийной устойчивости материала и снижает его пластичность.
Увеличить устойчивость ЦАМ к коррозии можно при добавлении небольшого количества магния. В смеси можно встретить вкрапления других материалов, которые негативно влияют на его характеристики. К ним относится железо, олово, кадмий и свинец. Если этих материалов в составе содержится слишком много, оно становится менее устойчивым к механическому воздействию. При изменении химического состава сплава можно добиться улучшения или ухудшения физических характеристик материла.
К прочтению: Виды светофильтров для сварочных масок
Способы добычи
Сплавы, состоящие из двух и более компонентов, изготавливаются искусственным путём. Для этого разработаны специальные технологии, на которых базируется изготовление материалов из исходных компонентов. Процесс производства сплавов ЦАМ определён в государственном документе ГОСТ 19424-97.
Чтобы сделать ЦАМ, рабочие на литейных заводах используют низкотемпературные печи. Компоненты расплавляются до однородной массы, тщательно перемешиваются и разливаются по формам. Чтобы снизить количество вредных примесей в составе, применяется метод рафинирования. Он подразумевает под собой отстаивание расплавленного сплава на протяжении нескольких суток.
За длительный промежуток времени, сторонние вкрапления всплывут на поверхность сплава. Далее их убирают из металла.
Марки
Маркировка металлов и сплавов предназначена для того чтобы человек не путался при использовании материала в каких-либо целях. Самые распространённые марки смесей Замак:
- ЦАМ 4-3.
- ЦАМ 10-5.
- ЦАМ 9-1.5.
- ЦАМ 4-1.
Каждая марка соответствует определённому ГОСТу.
Свойства
Чтобы понять где можно применять готовый материал, нужно учитывать его характеристики. Они полностью зависят от состава и способов обработки сплава Zamak.
Физические свойства
Зная физические свойства материала, можно выбрать сферы применения для сплава. К ним относятся:
- Плотность — 6700 кг/м3.
- Максимальная температура плавления — 387 градусов по Цельсию.
- Температура кипения — 710 градусов.
Сплав обладает хорошей теплопроводностью.
Механические свойства
Если говорить о прочности материалов ЦАМ, их можно сравнить со сталью 20. Выдерживают длительное напряжение разрыва при 245 МПа. Деформация структуры сплава происходит при 12 МПа. По шкале Бринелля можно установить диапазон прочности ЦАМ. Он начинается от 95 и доходит до 100 единиц.
Пластичность сплава изменяется в зависимости от количества легирующих добавок в его составе. Он может растягиваться на 0.1% от общего размера.
К прочтению: Принципы выбора и изготовления пескоструйной камеры
Химические свойства
Химические свойства также зависят от состава ЦАМ. Например, при минимальном содержании меди он обладает высокой устойчивостью к коррозии. Чтобы увеличить этот показатель, на поверхность материала наносится гальваническое покрытие. Вступает в реакцию с кислотами и щелочами.
Технологические свойства
Говоря о технологических свойствах сплавов ЦАМ, их можно разделить на несколько групп:
- Деформируемые составы. Отличительные особенности представителей этой группы — высокий показатель пластичности. Их легко обрабатывать оборудованием под давлением. Хорошо разрезаются и сверлятся.
- Литейные смеси. По названию можно понять, что представители этой группы имеют высокие литейные свойства. Показатели жидкотекучести и усадки позволяют изготавливать из них отливки сложной формы с тонкими стенками.
- Антифрикционные сплавы. Металлы с низким коэффициентом трения.
Говоря о ЦАМ и работе с этими сплавами на производстве, можно услышать недовольство сварщиков. Связано это с тем, что сделать соединительный шов с помощью сварочного аппарата крайне сложно. При этом поверхность ЦАМ хорошо полируется и шлифуется с помощью различных абразивов. На ней не остаётся заноз, заусенцев.
Область применения
Характеристики сплавов ZAMAK позволяют использовать их в различных областях. Самые явные примеры:
- Из этого материала изготавливают дверную фурнитуру. К ней относятся ручки, замочные окантовки и корпуса, петли, декоративные элементы.
- Детали из ЦАМ присутствуют в конструкциях холодильников и другой бытовой техники.
- Популярны сплавы на основе цинка в автомобилестроения. Из них изготавливаются решётки для радиаторов, детали для гидравлических тормозов, корпуса для насосов и карбюраторов.
- Найти элементы, изготовленные из ЦАМ, можно в военном деле. Из этого материала делают спусковые крючки для стрелкового оружия.
- Часто его применяют при изготовлении подшипников для промышленного оборудования.
- Также этот материал используется для изготовления рыболовных снастей и оснастки. Его можно увидеть в деталях удочек и катушках.
К прочтению: Полировка отверстий малого диаметра в металле
Сплавы из меди, цинка и алюминия используются при производстве механизмов для часов, застёжек-молний, пуговиц. В велосипедных тормозах также можно встретить этот материал.
Из ЦАМ изготавливают декоративные предметы. Например, на полках магазинов можно увидеть наборы металлических солдатиков, которые сделаны из этого материала. Его используют ювелиры для изготовления украшений, статуэток и кулонов. Связано это с тем, что в сплаве нет свинца и никеля. Эти компоненты считаются опасными для человека.
При изготовлении декоративных украшений, ювелиры покрывают ЦАМ специальными составами, которые делают его похожим на золото и серебро.
Прежде, чем приобретать изделия из ЦАМ, требуется ознакомиться с его сильными и слабыми сторонами. Преимущества:
- Материал легко поддаётся обработке. Из него можно изготавливать изделия сложной формы.
- Хорошо поддается шлифовке. Абразивный материал не оставляет заусенцев, шероховатостей.
- При покрытии гальваническим слоем материал приобретает устойчивость к воздействию коррозии.
- Небольшой удельный вес.
К недостаткам можно отнести плохую устойчивость к ударам и воздействию высоких температур. Также ЦАМ теряет свои характеристики при быстром снижении температуры. Из-за этого ограничивается область применения материала.
Сплав ZAMAK является неизвестным для большинства потребителей. Однако благодаря характеристикам и внешнему виду материал получил широкое распространение в разных отраслях. ЦАМ используют ювелиры для создания украшений сложной формы. Гладкая поверхность позволяет использовать их без дополнительного покрытия.
Источник: xn—-ntbhhmr6g.xn--p1ai