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2.1 概述
2.1.1 鋅的生存形式及基礎屬性
天然界中未始出現過天然鋅，鋅常常是以硫化礦物和氧化礦物的形式生存。在硫化礦物中，鋅主要是以閃鋅礦形式生存，而在氧化礦中主要以菱鋅礦和異極礦的形式生存。在今世煉鋅工業所采用的原料，絕大部門是硫化礦物。同時，天然界中很少生存繁多的鋅礦床，普通多與其他金屬伴生，如鉛鋅礦、銅鋅礦及銅鉛鋅礦等。
鋅是一種具有金屬光澤的銀紅色金屬。其熔點為419.5℃，沸點為907℃。在未合金化時，它是一種較軟的金屬，其強度和硬度值要比錫和鉛大，鍍鋅鐵絲。但比鋁和銅要小。
鋅是同素異晶型金屬，在低于170℃時，主要以μ形式生存；在170～330℃畛域以β形式生存；在330～419℃畛域以α形式生存。μ相具有密排六方構造，于是乎室溫下鋅通常造成六面體晶體，在斷裂面出現結晶狀。普通講，鋅的晶格常數a及c分離為0.2665nm和0.4947nm，c/a的實際值為1.856。每個鋅原子周圍有12個臨位原子，其中6個原子的間距為0.2665nm，另外6個為0.2907nm。在六方基面中，原子之間的連合力要比層間強。這就是鋅各向同性的來源根基所在。
鋅晶體學的另一個很重要的方面是高溫條件下原子在晶格中的易動性及純鋅在室溫條件下變形后的再結晶。借使某些合金元素如鎘、銅等會造成鋅固溶體，鋅金屬的再結晶溫度則會進步。對純鋅而言，簡直不發生加工硬化，由于再結晶會使加工造成的應力獲得松弛。由于鋅的復原特性及加工硬化水平很小，于是乎其蠕變抗力或在長久作用下擔當變形的才具較小。這就是鋅不能用作工程質料的來源，但是如果參預某些合金元素如Ti及Cu等，蠕變抗力會增加許多倍。
2.1.2 鑄造鋅合金的優瑕玷
鑄造鋅合金的臨盆歷史較長，主要適用于壓力鑄造或重力鑄造，用來澆注汽車、拖沓機等機電部門的各種儀表殼體類鑄件或澆注各種起重設備、機床、水泵等的軸承，并且近些年來又成長了高鋁的高強度高耐磨性的鑄造鋅合金。
純金屬在鑄造后，看著介紹?？勺兊孟喈斢玻ㄈ缭谒写慊穑?。商品鋅因含有雜質，因而性脆而硬度高。但在大于100℃溫度下可以變形，能被壓成薄板或拉制成金屬絲。加熱到250℃后，這種鋅又會變脆，在缽中能研成粉末。所以，鋅的延性與雜質和溫度相關。實驗講明，1.5mm厚的純鋅片，在125℃保溫半小時后，基礎可以硬化。由于其蠕變抗力低，因而不能直接用于承載。鋅的延性比銅小，但是比錫大。含有細晶粒的鋅容易被輥軋。金屬中晶粒大藐視冷卻條件不同而定，若融化溫度較高即高出熔點很多并且冷卻慢慢時，其晶粒會變得粗大。
鋅與其他金屬一樣有加工硬化的特征，在機械加工硬化后可在高溫形態燜火以復原其延展性。
金屬鋅的臨界剪切應力較低，它取決于應變率及溫度。單晶鋅在自身重力作用下會委曲轉折，其臨界剪切應力不高出0.0785MNm-2。
隨著溫度的降低，鋅的熱導率下降，而比熱容增高。單晶金屬鋅的熱導率比多晶金屬鋅高。熱導率隨晶體方向不同而不同。對定向凝集的鑄造金屬，由于熱收縮的各向同性，會惹起變形應力。
含有雜質的金屬鋅的電阻較大。冷軋鋅的電阻比熱軋鋅的電阻要略大一些。鋅的抗磁性隨晶體方向不同而不同。鋅具有電熱性，當鋅試樣的兩個端部置于不同溫度時，試樣外部有電流利過。
鑄造鋅合金的瑕玷是耐蝕性差，在長久使用進程中，易發生老化形勢。合金的老化使鑄件變脆，機能急劇下降。同時鑄件發生變形、收縮，倉皇時可發生開裂。鋅合金的這種形勢通常以為主要是晶間腐蝕所惹起的。鋅合金的老化，大大打擊了這類合金的普通應用，于是乎進步鋅合金的抗老化才具，防止和推延鋅合金的老化就成了籌商、臨盆這類合金的基礎課題。在我國，鋅是非鐵金屬工業中重點成長的主要金屬之一。用鋅合金取代銅合金和鋁合金，在儉約動力和低沉原質料本錢以及合理使用外國資源方面具有重要意義。
鋅的物理機能由表2-1所示。
表2-1 鋅的物理機能
機能
數值或表達式
體收縮系數/ 10-6K-1（293～523K）
0.9
線收縮系數/ 10-6K-1（293～373K）多晶體
39.7
（293～373K）a軸
14.3
（293～673K）c軸
60.8
外表張力/mNm-1(在熔點溫度時)
782
（450℃）
755
電阻率（ 10-2）/ m 固態（293K）
5.96
液態（692.7K）
37.4
原子序數
30
絕對原子量
65.37
原子價
2
晶體構造 密排六方
a=0.2664nm c=0.nm
c/a=1.856
孿晶面
(1012)
原子尺寸/nm 原子半徑
0.1332
離子半徑 M2+
0.075
熔點/℃
419.5
沸點/℃
907
融化潛熱/kJ mol-1(692.7K)
7.28
蒸發熱/kJ mol-1(1180K)
114.7
密度 /g cm-3 固態（25℃）
7.14
固態（419.5℃）
6.83
液態（419.5℃）
6.62
液態（800℃）
6.25
摩爾熱容/ J mol-1
(298～692.7K)固態
cp=22.40+10.05 10-3T
液態
cp=31.40
汽態
cp=20.80
尺度電極（對H2電極）/V
-0.762
熱導率/W(mK)-1 固態（291K）
113
固態（697.7K）
96
汽態（697.7K）
61
汽態（1023K）
57
彈性模量/Mpa (短期內承載)
7 104
2.1.3 合金牌號
我國向來的鑄造鋅合金的尺度（GB3062-1982、GB1175-1974）已不適應鑄造鋅合金成長的必要，全國鑄造尺度化技術委員會在1992年和1997年分離完成了壓鑄鋅合金和鑄造鋅合金尺度的訂正處事，新訂正的尺度（GB/T1175-1997、GB/T-1992）參考了美國和德國相關尺度。你看熱鍍鋅鋼絲網。鑄造鋅合金的牌號見表2-2。
表2-2 鑄造鋅合金的牌號
合金牌號
合金代號
相近國外牌號
（GB/T1175-1997）
美國
俄羅斯
德國
英國
日本
ZZnAl4Cu1Mg
ZA4-1
AG41A
ЦAM4-1
GD-ZnAl4Cu1
BS1004B
ZDC1
ZZnAl4Cu3Mg
ZA4-3
-
-
G-ZnAl4Cu3
GK-ZnAl4Cu1
-
-
ZZnAl6Cu1
ZA6-1
-
-
G-ZnAl6Cu1
GK-ZnAl6Cu3
-
-
ZZnAl8Cu1Mg
ZA8-1
ZA8
ЦAM9-1.5
-
-
-
ZZnAl9Cu2Mg
ZA9-2
-
-
-
-
-
ZZnAl11Cu1Mg
ZA11-1
ZA11
-
-
-
-
ZZnAl11Cu5Mg
ZA11-5
-
ЦAM10-5
-
-
-
ZZnAl27Cu2Mg
ZA27-2
ZA27
-
-
-
-
2.1.4 鑄造鋅合金的分類
鋅合金種類很多，分類要領也不盡相通，按風俗和應用方式，大致有三種分類要領。
(1) 按合金成分分類
鋅合金按成分可分為四類:Zn一Al系、Zn一Cu系、Zn一Pb系和Zn一Pb一Al系。
Zn一Al系合金普通含有大批的Cu、Mg以進步強度和改善耐蝕性。Zn―Cu合金普通還含有Ti，也稱Zn一Cu一Ti系合金，該合金是抗蠕變合金，有時為進一步改善抗蠕變機能也參預大批Cr。 Zn一Pb系合金普通用做沖制電池殼用，并可制成各種小五金及體育活動器材等。Zn一Pb一Al系合金用于鍍鋅行業。近些年有些鍍鋅行業人員意思糾紛鏟除Al，純潔使用Zn一Pb合金。
(2) 按加工方式分類
按加工方式，鋅合金主要分為三類，鑄造合金、變形合金和熱鍍鋅合金。
鑄造合金又分為壓力鑄造合金、重力鑄造合金等。其中，Zn一Al合金和Zn一Cu一Ti合金既可直接鑄造，又可舉行變形加工。Zn一Al合金因其具有超塑性曾惹起人們大舉關切。
變形鋅合金可分為三類。
①軋制鋅合金。鋅合金板、帶、箔都是軋制臨盆的。熱鍍鋅加工。這類鋅合金已造成了國際尺度和國度尺度。
②擠壓鋅合金。該合金的主要用途是替代黃銅。普通情狀下擠壓鋅合金的擠壓力比一般臨盆實習中的擠壓黃銅大，所以該合金的成長遭到了必然的限制。
③拉拔線、棒的鋅合金。這類合金經過議定拉拔制成線棒后，主要用作熱噴涂金屬線、焊接用焊料、焊絲，以及制釘、螺絲、網等。
變形鋅合金目前使用最普通的是Zn-Cu-Ti系合金和Zn-Pb系合金。其中Zn-Cu-Ti系合金主要用來替代黃銅，如制做拉鏈、千層鎖、日用五金等。Zn-Pb系合金主要用于沖制電池殼、焊接電池殼、制做體育活動器材部件、制做小五金及用于照相制板等。
(3) 按機能和用途分類
抗蠕變鋅合金也就是前述Zn一Cu一Ti合金，它可經過議定變形臨盆所必要的零件，也可以直接壓鑄制品。熱鍍鋅鋼絞線。
超塑性鋅合金指Zn一Al二元合金。它在必然的組織條件和變形條件下，能呈現出極高的延伸率?？创庸ひ恍┬蝿菁妬y的零件，有獨到之處。該合金在美國、英國和日本籌商較多，并獲得了應用。超塑性鋅合金的抗拉強度可以高出銅、鋁合金，以至抵達或高出軟鋼水平。具有在270℃左右呈現超塑性，極易加工成形，同時還兼有鋅的耐腐蝕、本錢低的優點。
阻尼鋅合金也叫減震鋅合金，是一種Zn一Al系合金，它可以低沉工業噪聲和減輕機械震動，是一種有成長前景的新型構造質料。
模具鋅合金，該合金在日本、西歐告捷地應用于汽車制造行業，日本還制定了該合金的國度尺度ZAS(沖壓用鋅合金)。
耐磨鋅合金主要用作軸承質料，該合金具有磨擦系數低，對油有較高的親合力，機械機能優異等特征。
防腐鋅合金指捐軀陽極和作為噴鍍、熱浸鍍等用的鋅合金。
構造鋅合金主要用來制造構造零件，普通為Zn一Cu一Ti合金和Zn一Al合金。
2.1.5 鑄造鋅合金的應用
目前工業臨盆用鑄造鋅合金各國均造成了自己的尺度，對照典范榜樣化。鑄造鋅合金錠主要用于鑄造廠臨盆鑄造件，重力鑄造件和熱鍍鋅件。
2.1.6 我國鋅加工業的現狀
鋅加工產品的種類刪除，但產量增加。鍍鋅鋼絲。產品繁多，主要是高檔的電池鋅餅。上世紀八九十年代，我國的鋅加工產品96%以上是電池鋅片、鋅餅以及微晶鋅板、鋅條、膠印鋅板，小量為超塑性鋅合金板、鋅銅和鋅銅鈦帶，今后由于印刷業的電腦排版和PS鋁板的普通應用，微晶鋅板，膠印鋅片和鋅條已基礎淘汰;鋅銅鈦和鋅銅合金得不到成長，工藝掉隊的焊接電池鋅筒仍然消逝；于是乎除了用小量超塑性鋅合金板深加工產品外，鋅加工工業產品簡直惟有低附加值的粗加工的電池外殼坯料鋅餅和大批用于疊片電池(6F22)的0.25mm鋅帶了。
工藝設備掉隊，產品格量不穩定。我國鋅加工的許多中小企業，至今還有采用掉隊的鑄塊或立式半連鑄―塊軋成板―分剪成條―沖制鋅餅，產品格量差，消耗高。
我國鋅資源富厚，有大宗的鋅錠入口，固然鋅錠質量已抵達國際先輩水平，但入口的鋅基礎是初級產品或高檔普通產品，入口多為高、精、尖、技術含量高的產品。
在鋅加工工業方面，我國具有很大的資源上風，具有很好的前景。在自身的基礎上，珍愛高新產品的興辦、臨盆，采用世界上先輩的技術和設備，對我國的煉鋅行業會有主動的推舉動用。
2.2 Zn-Al系合金
2.2.1 鋁元素的基礎機能
鋁是鋅合金中最重要的元素之一，鋁的主要特性是比重輕，惟有鋼的三分之一；優秀的導電性，當截面積和長度相通時鋁的導電性為銅的64%，而在分量相通時為銅的200%；優秀的導熱性，是鐵的四倍；由于能造成致密的氧化鋁膜，在大氣、水及部門腐蝕介質中具有耐蝕性；優秀的塑性；具有可焊性。
鋅合金中鋁元素的基礎物理機能及力學機能見表2-2。
表2-2 鋅合金中鋁元素的基礎物理機能及力學機能
機能
熔點/℃
沸點/℃
晶體構造
密度/g·cm-3
電阻率/ 10-8Ωm
（20℃）
抗拉強度/MPa
楊氏模量/GPa
伸長率（%）
硬度/HB
Al
660
2510
面心立方
2.7
2.66
45
70.5
40
20
2.2.2 鋅鋁合金的上風
鋅鋁鑄造合金具有優秀的力學機能、耐磨耐蝕機能、密度較低、熱導率和電導率適中、極限抗拉強度高、耐磨性好、承載性好、無磁性、碰撞時不發生火花、減振降噪機能和較低的本錢，正越來越普通地應用于各個領域，并帶來明顯的經濟效益。鋅鋁合金以其低能耗、無凈化、原質料富厚、優秀的力學機能、工藝機能和機械加工機能等一系列優點，加工。仍然成為普通應用的合金質料。它可用作壓鑄合金和耐磨合金，應用于機電產品(包括汽車、嚴密精機械、儀表、風機、家電及通用電器等)，還可作為功效性構造質料應用(如減振器、消聲器)，目前這種合金仍在伸張應用領域。近年來，鋅鋁合金在汽車、模具和玩具等行業倍受喜愛，已成為籌商和興辦的熱點。我國是世界上鋅資源最富厚的國度，積蓄量占世界總儲量的46%，不但能知足國際的需求，而且還可大宗入口，所以興辦鋅鋁合金具有廣寬的前景。
2.2.3 鋅鋁合金的基礎機能
(1) 優秀的軸承機能 用ZA-12合金及ZA-27合金與青銅軸瓦合金對照講明，鋅鋁合金具有較低的沖突系數、較高的承載才具、較高的耐磨性。由于單位體積鋅合金的本錢要比銅合金低得多，于是乎，這種質料的軸瓦具有優秀的經濟性。
(2) 本錢低、能量消耗少及凈化小 由礦石提供煉鋅的進程能耗較小而在制成鑄件時融化的能耗也較低。另內在鑄造臨盆中不會發生任何有毒的合金凈化物或廢料。臨盆每噸鋅鑄件的耗電約為130度，臨盆每噸銅鑄件的耗電約為320度，臨盆每噸鋁鑄件的耗電約為400度，臨盆每噸鋼鑄件的耗電約為500度，可見鋅臨盆耗電最低。另外工裝本錢也較低，在壓鑄時鑄造鋅合金的金屬模具置換及維修本錢可以疏忽不計。于是乎，鋅鋁鑄造合金的臨盆本錢僅為銅合金的三分之一。
(3) 臨盆周期短 鋅金屬融化潛熱比鋁低，傳導到模具上的熱量較少，因而招致了鑄造周期變短。
(4) 機加工機能好 可舉行粗、精車，精車零件的光亮度高，呈光亮的銀紅色，也可以舉行研磨加工。
(5) 優越的外表質量 鋅合金可以經受各種防腐潤飾藻飾外表措置。
(6) 優秀的耐蝕性 在普通大氣中鋅具有優秀的耐蝕性，而且鋅的耐蝕性可以經過議定各種外表措置加以改善。
(7) 較高的導電導熱性 鋅鑄造合金通常在導電導熱性方面與鋁合金相通，但要比銅壓鑄件高幾倍。于是乎它可以取代銅基或鋁基合金用在哀求導電導熱的形勢。
(8) 優秀的鑄造成形機能 鋅合金優越的鑄造成機能可以使其鑄造較薄的鑄件，例如最小壁厚2mm，最小鑄出孔為1mm。而且這種合金適用于多種造型質料，如砂型、石膏型、硅橡膠型、金屬型及石膏型。
(9) 非磁性及非火花性 非磁性招致鋅合金用于制造電子元件以及受磁場騷擾的嚴密精零件。鋅合金的非火花性可用于制造在有大概爆炸的形勢處事的零件。（注：ZA-27合金與銹蝕鐵或鋼碰撞時會發生火花。）
(10) 優秀的電磁性及無線電屏蔽性。
2.2.4 鋅鋁合金的顯微組織
鋅鋁合金基礎化學成分為Zn和Al，學習
熱鍍鋅加工鑄造鋅合金材料介紹
在鑄造鋅鋁合金的籌商中早已出現，鋁與必然比例的鋅熔合能分明地改善活動性、細化鑄件晶粒構造并于是乎進步力學機能。在Zn-Al系中，鍍鋅鋼絲?？稍斐蓛蓚€固熔體: 固熔體(簡直是純鋅)和 固熔體，變化固熔體是以鋁為基，溶解鋅可達85%(所以以鋁為基的固熔體可達83%的Zn而僅有17%的Al)。在必然的溫度畛域和濃度畛域，固熔體可領悟為兩個異樣晶體構造而多鋅(α2)和少鋅(α1)的固熔體。與Zn-Al相圖(見圖2-l)絕對應，α固熔體在275℃發生偏析轉變: ，同時鋅在鋁中的溶解度自275℃隨溫度低沉而急劇下降。于是乎含5%一10%Al鋅合金的組織是亞共析合金β+共析體（α+β）。當敏捷冷卻時，偏析轉變大概不舉行。α2相過冷至室溫，該不穩定組織將發生變化(過冷的α2相領悟)，因而招致制品尺寸的變化。
籌商講明，鋅鋁合金中含有大批鎂，可防止晶間腐蝕，延緩共析響應進程。但含鎂量大于0.1%時延伸率急劇下降。銅使鋅鋁合金發生固溶強化，并打擊共析轉變，但過量的銅使鑄件尺寸不穩定。稀土和鈦都可以細化晶粒，熱鍍鋅加工鑄造鋅合金材料介紹。使樹枝晶向細團狀晶過渡，從而進步強度和硬度，并明顯進步耐磨性。稀土和鈦還能進步相間電極電位，進步晶間抗蝕才具。但是當稀土含量大于0.10%、鈦含量大于0.15%時，會析出硬質點相，對機能倒霉。
圖2-1 Zn-Al二元體系的相圖
2.2.5 鋅鋁合金的應用
鋅鋁合金具有優秀的強度、剛度和硬度，以及耐磨、耐蝕、減振降噪機能和密度小、本錢高等特征，已獲得普通應用。目前這種合金仍在伸張應用領域。鋅鋁合金于70年代開端成長，主要用于重力鑄造，直到80年代，該合金才興辦用于壓鑄件。鑄造鋅鋁合金若按鑄造要領分，可分為壓鑄合金和重力鑄造合金兩大類；若按用途來分，可分為儀表用合金、阻尼合金、模具耐磨合金及零件耐磨合金等。目前國際上用作鑄件的尺度系列有兩大類，一類是ZAMAK合金，一類是ZA系列合金。使用的ZAMAK合金有ZAMAK2、ZAMAK3、ZAMAK5及ZAMAK7；而ZA系列有ZA-8、ZA-12、ZA-27及ZA-35。ZA-8主要用于熱室壓鑄，ZA-12及ZA-27因有卓殊融化哀求，只能用于冷室壓鑄，ZA-35普通用于重力鑄件。而ZAMAK合金成長要先于ZA系列合金，主要用于壓力鑄造。表2-3、表2-4、表2-5及表2-6分離列出了ASTM法則的重力鑄造合金和壓力鑄造合金鑄件及鑄錠的成分。表2-7和表2-8分離列出了壓力鑄造合金和重力鑄造合金的物理機能。表2-9列出了我國的鑄造鋅鋁合金的化學成分，可以看出，其實鑄造。我國的合金系列已與國際接軌。表2-9中的ZA4-1、ZA4-3、ZA8-1、ZA27-2分離與表2-6中的ZAMAK5、ZAMAK2、ZA-8及ZA-27合金一致。
表2-3 重力鑄造合金鑄錠的化學成分 （wt%）
牌號
Al
Mg
Cu
Fe（≥）
Pb（≥）
Cd（≥）
Sn（≥）
Zn
來源
ZA-8
8.0～8.8
0.015～0.3
0.8～1.3
0.1
0.004
0.003
0.002
ASTM B669
ZA-12
10.5～11.5
0.015～0.3
0.5～1.2
0.075
0.004
0.003
0.002
此外
ZA-27
25.0～28.0
0.01～0.2
2.0～2.5
0.1
0.004
0.003
0.002
表2-4 重力鑄造合金鑄件的化學成分 （wt%）
牌號
Al
Mg
Cu
Fe（≤）
Pb（≤）
Cd（≤）
Sn（≤）
Zn
ZA-8
8.0～9.8
0.015～0.03
0.8～1.3
0.1
0.004
0.003
0.002
此外
ZA-12
11.0～12.5
0.01～0.03
0.8～1.5
0.075
0.004
0.003
0.002
此外
ZA-27
25.0～28.0
0.01～0.02
2.0 ～2.5
0.1
0.004
0.003
0.002
此外
ZA-35
30.0～35.0
Si 3～5
3～5
0.1
0.004
0.003
0.002
此外
表2-5 壓力鑄造合金鑄件的化學成分 （wt%）
牌號
Al
Mg
Cu
Fe（）
Pb（≤）
Cd（≤）
Sn（≤）
Ni
Zn
來源
ZAMAK2
3.5～4.3
0.02～0.05
2.5～3.0
0.1
0.005
0.004
0.003
―
此外
ASTM B86
ZAMAK3
3.5～4.3
0.02～0.05
≤0.25
0.1
0.005
0.004
0.003
―
此外
ZAMAK5
3.5～4.3
0.03～0.08
0.75～1.25
0.1
0.005
0.004
0.003
―
此外
ZAMAK7
3.5～4.3
0.005～0.02
≤0.25
0.075
0.003
0.002
0.001
0.005～0.02
此外
ZA-8
8.0～8.8
0.015～0.03
0.8～1.3
0.075
0.006
0.006
0.003
―
此外
ASTM B791
ZA-12
10.5～11.5
0.015～0.03
0.5～1.2
0.075
0.006
0.006
0.003
―
此外
ZA-27
25.0～28.0
0.01～0.02
2.0～2.5
0.075
0.006
0.006
0.003
―
此外
表2-6 壓力鑄造合金鑄錠的化學成分 （wt%）
牌號
Al
Mg
Cu
Fe（）
Pb（≤）
Cd（≤）
Sn（≤）
Ni
Zn
來源
ZAMAK2
3.59～4.3
0.025～0.05
2.6
0.075
0.004
0.003
0.002
―
此外
ASTM B240
ZAMAK3
3.9～4.3
0.025～0.05
≤0.10
0.075
0.004
0.003
0.002
―
此外
ZAMAK5
3.9～4.3
0.03～0.06
0.75～1.25
0.075
0.004
0.003
0.002
―
此外
ZAMAK7
3.9～4.3
0.01～0.02
≤0.10
0.075
0.002
0.002
0.001
0.005～0.02
此外
ZA-8
8.0～8.8
0.015～0.03
0.8～1.3
0.10
0.004
0.003
0.002
―
此外
ASTM B669-84
ZA-12
10.5～11.5
0.015～0.03
0.5～1.25
0.075
0.004
0.003
0.002
―
此外
ZA-27
25.0～28.0
0.01～0.02
2.0～2.5
0.10
0.004
0.003
0.002
―
此外
表2-7 壓力鑄造合金的物理機能
物理機能
ZAMAK2
ZAMAK3
ZAMAK5
ZAMAK7
ZA-8
ZA-12
ZA-27
密度/g·cm-3
6.6
6.6
6.6
6.6
6.3
6.0
5.0
凝集溫度/℃
390～379
387～381
386～380
387～381
404～375
432～377
484～376
凝集收縮(%)
1.25
1.17
1.17
1.17
1.1
1.25
1.25
熱收縮系數/ (293～373)
27.8
27.4
27.4
27.4
23.2
24.2
26.0
熱導率/W(mK)-1(343～413K)
104.7
113.3
108.9
113.0
114.7
116.1
125.5
比熱容/J·(kg·K)-1(293～373K)
418.7
418.7
418.7
418.7
435.4
448.0
534.4
電導率(%IACS)※
25
27
26
27
27.7
28.3
29.7
電阻率/ (20℃ )
6.3694
6.5359
6.2
6.1
5.8
※相看待尺度退火銅線電導率的百分比
表2-8 重力鑄造合金的物理機能
物理機能
ZA-8
ZA-12
ZA-27
硬度(HB)
100～110
105～120
110～120
收縮率（%）
1.1
1.25
1.25
密度/g·cm-3
6.3
6.0
5.0
熱收縮系數/ (293～373)
23.3
24.1
26.0
比熱容/J·(kg·K)-1(293～373K)
435
450
525
熱導率/W(mK)-1(293K)
114.7
116.1
125.5
電導率(%IACS)
27.7
28.3
29.7
電阻率/ (20℃ )
6.2
6.1
5.8
融化潛熱/kJ·kg-1
112
118
128
凝集溫度畛域/℃
404～375
432～377
484～376
表2-9 鑄造鋅鋁合金的化學成分（GB/T 1175―1997） %
合金牌號
合金代號
合金元素
雜質含量（不大于）
雜質總和
Al
Cu
Mg
Zn
Fe
Pb
Cd
Sn
其他
ZZnAl 4Cu1Mg
ZA4-1
3.5～4.5
0.75～1.25
0.03～0.08
此外
0.1
0.015
0.005
0.003
0.2
ZZnAl 4Cu3Mg
ZA4-3
3.5～4.3
2.5～3.2
0.03～0.06
此外
0.075
Pb+Cd
0.009
0.002
―
ZZnAl 6Cu1
ZA6-1
5.6～6.0
1.2～1.6
―
此外
0.075
Pb+Cd
0.009
0.002
Mg
0.005
―
ZZnAl 8Cu1Mg
ZA8-1
8.0～8.8
0.8～1.3
0.015～0.030
此外
0.075
0.006
0.006
0.003
Mn 0.01
Cr 0.01
Ni 0.01
―
ZZnAl 9Cu2Mg
ZA9-2
8.0～10.0
1.0～2.0
0.03～0.06
此外
0.2
0.03
0.02
0.01
Si 0.1
0.35
ZZnAl 11Cu1Mg
ZA11-1
10.5～11.5
0.5～1.2
0.015～0.030
此外
0.075
0.006
0.006
0.003
Mn 0.01
Cr 0.01
Ni 0.01
―
ZZnAl 11Cu5Mg
ZA11-5
10.0～12.0
4.0～5.5
0.03～0.06
此外
0.2
0.03
0.02
0.01
Si 0.05
0.35
ZZnAl 27Cu2Mg
ZA27-2
25.0～28.0
2.0～2.5
0.010～0.020
此外
0.075
0.006
0.006
0.003
Mn 0.01
Cr 0.01
Ni 0.01
―
加圖（鑄造合金及其熔煉p312 鋁鋅合金形態圖）2-2
2.3 壓鑄用鋅合金
2.3.1 壓力鑄造的基礎概念及原理
壓力鑄造是將液態或半固態金屬在高壓下剎時填充鑄型并在短時凝集成鑄件的一種要領。鑄型通常采用優良鋼制成。壓力在幾兆到幾十兆帕畛域。充型速度在0.5～70m／s畛域。充型時對最小件只需幾毫秒，而對大件約需半秒鐘。鑄型的溫度約150℃，要比金屬凝集溫度低得多，于是乎鑄件凝集極快。在凝集時需連結高壓．以保證鑄件高的外表質量，同時也保證金屬液能充填到紛亂型腔中。
遵照盛液室類型不同，可將壓鑄機分紅熱室壓鑄機和冷室壓鑄機。
在熱室壓鑄機中，沖頭及缸體浸在保溫融化坩堝的液態金屬中。將液體射入型腔的能量由液壓泵提供，處事時由保壓罐舉行保壓。熱室壓鑄機處事的基礎進程為：沖頭向下使液態金屬經過議定鵝形管噴嘴進入型腔，在金屬凝集時保壓；凝集完成后翻開鑄型，沖頭前往到原始職位地方；鑄件被取出后，在鑄型型腔內噴撒分型劑，下一周期的處事即開端。熱室壓鑄機主要適用于3號、5號、7號及ZA—8合金。熱室壓鑄普通有如下優點，即①當鑄型翻開后，壓室內的液體主動補充，刪除了處事時光；②液體的溫度不會像冷室壓鑄那樣低沉，即金屑溫度穩定；③注射壓力較低，對設備施加載荷作用低；④可充填薄壁處，保證完滿鑄件；⑤液態金屬不流露透露在大氣中，刪除了金屬的氧化。
冷室壓鑄機的壓室與保溫爐是分隔隔離分散的。冷室壓鑄的處事程序與熱室壓鑄基礎相通，只是冷室壓鑄的液態金屬被待遇或主動澆包澆入壓室內。冷室壓鑄機分為立式壓鑄機和臥式壓鑄機兩種。冷室主要適用于ZA-12合金及ZA-27合金。由于這些合金的澆注溫度正利益在鋅鋁合金腐蝕沖頭及鋼模的溫度畛域。
2.3.2 壓鑄鋅合金的組織構造及基礎特征
在壓鑄條件下，鋅合金凝集及冷卻極為迅速，招致鑄件中晶粒微細，聽說熱鍍鋅加工鑄造鋅合金材料介紹。具有很好的機械機能。鋅鑄件由外表向中心凝集，發生兩個不同的區域，一個是組織致密區，另一個是普通組織區。在距鑄件外表0.38～0.50mm處，組織微細而致密。這種具有致密而微細晶粒組織的部位具有優越的機械機能，于是乎這種薄層處單位面積的機能要比其它部位大得多。
壓力鑄造臨盆鋅合金鑄件的特征是臨盆效率高、產品格量好以及經濟效益好，因而可普通用于汽車、拖沓機、電器儀表、醫療器械、日用五金等零部件的制造上。目前，鋅合金鑄件的外形最大尺寸達400mm，最小尺寸可達0.3mm。鑄件的最小孔為0.7mm，最大平均壁厚為10mm，最小平均壁厚為0.3mm。但是這種要領也有一些瑕玷，如一次性投資較高，模具壽命較高等。
壓鑄鋅合金的優點是：鋼絞線。熔點低，可延伸壓鑄壽命；不易粘膜；鑄造工藝好，可造成各種紛亂、薄壁鑄件；具有優秀的電鍍性；具有優秀的常溫使用機能。此外壓鑄鋅合金也有與重力鑄造鋅合金一樣的瑕玷：密度大；易老化；抗蝕性差，易發生晶間腐蝕。壓鑄鋅合金的物理機能如表2-10所示。
表2-10 壓鑄鋅合金的物理機能
鋅合金
密度/g·cm-3
收縮系數/ (293～373)
比熱容/J·(kg·K)-1(293～373K)
熱導率/W(mK)-1(293～337K)
液相線溫度
/℃
固相線溫度/℃
凝集收縮率
（%）
YZZnAl4
6.6
27.4
0.10
113.04
387
381
1.17
YZZnAl4Cu1
6.7
27.4
0.10
108.85
386
380
1.17
2.3.3 摻雜元素在壓鑄鋅合金中的作用
為了進步壓鑄鋅合金的某些物理機能和組織構造，可以在鋅合金中參預大批的其它元素以改善壓鑄鋅合金的機能。這些金屬或非金屬元素能和鋅造成化合物或固溶體，從而殺青強化的作用。壓鑄鋅和鋅鋁合金中主要元素有Al，Cu和Mg;雜質元素有Fe，Pb，Sb，Sn和Cd等。
Al以α-Al固溶體形式造成初生α枝晶和共晶α相，大批Al固溶于η-Zn固溶體中，可以細化晶粒，進步合金的強度，并能改善合金液的活動性，削弱合金的氧化傾向。近共晶成分的鋅合金具有較高的抗拉強度、硬度和沖擊韌度。當鋁的含量為4～5%時，進步強度的作用較為分明，高出5%時，則鋁的強化作用很小，故鋅合金的含鋁量普通不高出5%。在高鋁鋅基合金中隨Al量的增加，強度和硬度進步，鋅合金。ZA-27合金強度最高。
Cu除了部門固溶于α相和η相外，主要造成ε(CuZn4)相。Cu對亞穩β相的轉變起到抑制造用，進步強度、硬度、耐磨性、耐蝕性和合金液的活動性。但含銅量以不高出1%為宜，由于過高可使老化形勢減輕。Cu使鑄件尺寸不穩定。
Mg固溶于η相和亞穩β相中，抑制β相轉變。Mg能進步合金的強度和硬度，減小晶間腐蝕，使組織穩定。但較高的Mg量會明顯低沉塑韌度，增大熱裂和冷裂傾向性，Mg的質量分數法則為0.01%～0.06%。
Sb化合物相造成時消耗了合金中部門Al，從而使α相的數量刪除。并且Sb促使Zn-Al合金中的一部門α相在凝集進程中發生了轉變，在舉行四相轉變時，由于刪除了響應相α相的數量，從而使生成相的數量刪除，由此刪除了由四相響應造成合金體積的收縮。在鋅合金中增加過量的銻元素能分明進步質料的強韌性和耐磨性。Sb在鋅合金中造成條塊狀Sb、Al、Zn化合物，具有鈍化α枝晶、細化合金組織的作用。Sb進步了鑄件的尺寸穩定性。Sb參預后使合金組織勻稱、枝晶鈍化，促使合金中的雜質脆性相彌散漫衍，進步合金的致密性。Sb的上述這些作用都有益于進步合金的力學機能和耐磨機能。但是，當Sb量較多時，化合物中Sb的比例增加，化合物的脆性大概加大，同時，合金中Sb化合物的數量和尺寸也隨之增加，從而對合金基體起割裂、脆化的作用。于是乎，Sb量過高時，Zn-Al合金的硬度增加，而強度和塑性低沉。銻對ZA27合金強度、伸長率、沖擊韌性、硬度和磨損機能的影響分離見圖2-3、圖2-4、圖2-5及表2-11。
圖2-3 銻對ZA27合金強度和伸長率的影響
圖2-4 銻對ZA27合金沖擊韌性和硬度的影響
圖2-5 銻對ZA27合金沖突磨損機能的影響
表2-11 不同合金的沖突磨損機能
合金
磨痕寬度/mm
沖突系數
沖突面溫度/℃
ZA27
2.16
0.047
26
ZA27+Sb
1.49
0.052
28
ZcuSn6Zn6Pb3
2.34
0.062
29
ZA合金中參預大批的Mn或Si，進步合金的耐磨性和耐熱性。Mn固溶于基體和造成富Mn相，抑制β相轉變，進步強度和硬度。富Mn相的生存，低沉合金的伸長率。熱措置使富Mn相領悟并在基體內彌散析出，使Mn強化效果更明顯，并且進步高溫力學機能。ZA27合金經RE蛻變，組織分明細化，看著熱鍍鋅廠。共晶相增加，ε相變小且漫衍勻稱，不但進步力學機能和耐磨性，而且進步阻尼機能，特別是頻次高于70Hz時欺壓振動衰減效果更分明。
鋅和鋅鋁合金對雜質的敏理性強。Fe造成FeAl3和FeZn7相，低沉活動性，發生的硬質點低沉加工機能并使電鍍貧寒。Pb呈微細粒狀或外表膜漫衍于晶界和枝晶間，惹起晶間腐蝕。Sn與Zn造成低熔點共晶體，學習熱鍍鋅生產線。招致熱脆性，惹起晶間腐蝕，低沉韌度。Cd生存于固溶體中，惹起熱脆性，低沉耐腐蝕性。為了改善鋅鋁合金的高溫機能，進步使用途事溫度，可采用含更高Al的鋅鋁合金，如ZA-35，ZA-43等。
稀土對鋅合金的作用是：一是稀土元素在合金中的偏聚，影響合金的組織轉變及晶粒大??；二是和某些合金元素造成第二相，改善合金的某些機能；三是抑制無害元素的作用。稀土元素與鋅鋁合金中的Al及其他合金能發生微合金化作用。于是乎，ZA27合金中參預過量稀土元素，可以進步合金在常和藹高溫下的機械機能和物理機能。
2.3.4 壓力鑄造的基礎設備
(1) 壓鑄機
壓鑄機普通分為兩類，一類是熱壓室壓鑄機，一類是冷壓室壓鑄機。
熱壓室壓鑄機普通與合金融化爐連接在完全，有的是壓室浸于融化的液態金屬中，用杠桿機構或緊縮氛圍發生壓力。熱室壓鑄機按合型力的大小可有630kN、1000 kN、1600kN、2500kN、4000kN和6300kN六種。熱室壓鑄機的特征是：壓鑄進程全主動，臨盆率較高；壓射比壓較低；金屬液從液面下進入型腔，雜質不易卷入。
冷壓室壓鑄機的壓室是絕對獨立的，熱鍍鋅生產線。與融化爐無直接連接。每次壓鑄時，需用鐵勺將定量的液體金屬從融化爐中取出，澆入壓室。冷壓室壓鑄機分臥式、立式及全立式。臥式的特征是：設置有中心和偏疼澆道職位地方；操作程序少，以殺青主動化；金屬液進入型腔的轉折少，壓力花費?。徊捎弥行臐驳罆r，模具構造較為紛亂；金屬液在壓室中與氛圍的接觸面積大，熱鍍鋅。易帶入氣體或氧化夾渣。臥式壓鑄機按合型力的大小可有630kN、1000kN、1600kN、2500kN、4000kN、6300kN、8000kN、kN、kN、kN、kN及kN十二種。立式壓鑄機的特征是：易于安排中心澆道；設備占空中積小；金屬液進入型腔轉折多，壓力花費大。全立式壓鑄機的占空中積也較小，金屬液計入型腔的轉折少，壓力花費也相應的小。立式冷室壓鑄機與熱室壓鑄機一樣，也有六種形式。
(2) 壓鑄模
壓鑄模由定模體系、動模體系、成型體系、抽芯體系、頂出機構、導向零件、模架部門、冷卻部門、精裝置置、澆注體系、排溢體系及吊裝機構組成。定模與機器的壓射部門相連接并牢固在機器的定模裝置板上，使金屬液開端進入模具的部門，也是壓鑄模的型腔部門之一。動模部門牢固于機器的挪動轉移板上，隨動模板合攏與封閉而挪動轉移。普通抽芯和脫模機構皆裝置在此部門。成型部門是組成鑄件的部門，包括鑲塊、型芯和活動型芯等，分離放置在定模和動模內。組成鑄件外形的部門叫型腔，組成鑄件外部形勢的叫型芯。抽芯部門是帶動活動成型部門的機構，以完成抽拔舉動。頂出機構是將鑄件從模具中取出的機構。導向機構的作用是將模具各活動部門封閉和合攏時保證按著必然的方向舉動。模架部門的作用是將模具各部門按必然職位地方組合牢固，它包括模板、支座等。冷卻部門的作用是調度模具溫度。精裝置置的作用是防止在處事時金屬液從分型面射出。排溢部門包括排氣和集渣槽等。
壓鑄的澆注體系是由直澆道、橫澆道、內澆口、集渣槽及排氣槽組成。從排氣的角度看，其實熱鍍鋅生產線。內澆口應設置在使金屬進入型腔后不馬上關閉排氣體系的職位地方，在內澆口導入金屬液時，使難于排氣的地方先流入金屬液，盡量采用單個內澆口，防止多個內澆口生存時將氣體抱在液體中。內澆口的厚度對金屬液的流速及流態有直接的影響?？纯?br>
熱鍍鋅加工鑄造鋅合金材料介紹
內澆口的厚度可以經過議定公式來計算。體味的鋅合金的內澆口厚度見表2-11。
表2-11 鋅合金的內澆口厚度
鑄件壁厚/mm
0.8～1.5
1.5～3.0
3.0～6.0
簡單
紛亂
簡單
紛亂
簡單
紛亂
內澆口厚度/mm
0.5
0.4～0.8
0.8～1.5
0.6～0.12
1.5～2.5
1.2～2.0
內澆口的截面f可按公式2.1計算：
（公式2.1）
式中V為壓鑄件的容積（cm3）；
u為內澆口的活動速度（m/s）；
t為填充型腔的時光（s）。
直澆道是指由澆口套開端到橫澆道為止的部門，其尺寸會影響液態金屬的活動速度及填充時光。
橫澆道截面積的大小應在知足壓力轉達優秀和填充時光合理的哀求下確定，同時哀求橫澆道對液態金屬活動的阻力要小，并且橫澆道的界面不能有驟然縮短或增大的形勢。橫澆道的厚度根據鑄件的大小和紛亂水平而定，對小件取4～6mm，對中大件取8～10mm。橫澆道長度對金屬液流起安定作用，橫澆道過短，會出現金屬液沖擊及飛濺形勢；橫澆道過長，會招致金屬液溫度低沉。于是乎，依據體味，對中小鑄件而言，橫澆道長度普通取30mm左右。
鋅合金鑄件用模的排氣道尺寸見表2-12。
表2-12 鋅合金鑄件用模的排氣道尺寸
深度
寬度
與型腔連通的一般排氣道的長度
排氣道尺寸/mm
0.05～0.15
5～20
20～30
抽芯機構按驅動動力來分有手動、機動、液壓或氣壓等類型。頂芯機構也稱為脫模機構，其設置原則是：盡大概防止鑄件被頂部位受委曲轉折應力、切應力及拉應力的作用；頂出部位應設置在最迫近鑄件被包緊的部位；應防止損傷鑄件外形，設置在使鑄件受影響最小的部位。鋅合金的許用頂壓力為400MPa。
2.3.5 鋅合金壓鑄的工藝參數
(1) 壓力參數 壓射力可用壓射壓力和壓射比壓來表示。壓射壓力的計算可以分為兩種情狀，一種是壓鑄機有增壓機構的情狀，一種是無增壓機構的情狀。
有增壓機構的壓射壓力py按公式2.2計算：
(公式2.2)
式中pf為增壓后壓射型腔內處事液壓力（MPa）；
D為壓射缸直徑（mm）。
無增壓機構的壓射壓力pw可以按公式2.3計算：
（公式2.3）
式中pg為壓射缸內處事液壓力（MPa）；
D為壓射缸直徑（mm）。
壓射比壓是壓射時，壓室內金屬液在單位面積上所遭到的壓力。鋅合金的計算壓射比壓見表2-13。
表2-13 鋅合金的計算壓射比壓
鑄件壁厚/mm
≤3
>3
構造簡單
構造紛亂
構造簡單
構造紛亂
壓射比壓/MPa
30
40
50
60
(2) 速度參數 在壓室內壓射沖頭鼓動金屬液挪動轉移的速度成為壓射速度。壓射速度分低速壓射速度和高速壓射速度兩個階段。低速壓射速度可根據澆注到壓室內的金數量若干而定，而鋅合金的高速壓射速度可按表2-14來拔取。
表2-14 鋅合金的高速壓射速度
鑄件構造特征
簡單厚壁件
普通鑄件
紛亂薄壁件
壓射速度/m·s-1
10～15
15
15～20
(3) 溫度參數 溫度參數有澆注溫度和壓鑄模預熱溫度兩種。鋅合金的澆注溫度可根據鑄件的壁厚和鑄件的紛亂水平而定，如表2-15所示。鋅合金的壓鑄模的處事溫度見表2-16。
表2-15 鋅合金的澆注溫度
鑄件壁厚/mm
≤3
>3
構造簡單
構造紛亂
構造簡單
構造紛亂
澆注溫度/℃
420～440
430～450
410～430
420～440
表2-16 鋅合金壓鑄模的處事溫度
鑄件壁厚/mm
≤3
>3
構造簡單
構造紛亂
構造簡單
構造紛亂
預熱溫度/℃
130～180
150～180
110～140
120～150
賡續處事溫度/℃
180～200
190～220
140～170
150～200
(4) 時光參數 金屬也充斥型腔后，在壓力作用下使鑄件完全凝集的時光成為持壓時光。從持壓結束到開摸頂出鑄件為止的時光為留模時光。鋅合金的持壓時光見表2-17，而留模時光見表2-18。聽聽鍍鋅絲。
表2-17 鋅合金的持壓時光
壁厚/mm
<2.5
2.5～6
持壓時光/s
1～2
3～7
表2-18 鋅合金的留模時光
壁厚/mm
<3
3～5
>5
留模時光/s
5～10
7～12
20～25
(5) 壓鑄用涂料 涂料的作用是防止液態金屬對壓鑄模的直接沖刷、降高壓鑄模的導熱性以利于合金液的充型以及對壓鑄?；顒硬块T起光滑作用。因而涂料應知足如下哀求：高溫時具有優秀的光滑性；對壓鑄模和壓鑄件質料沒有腐蝕性；高溫不析出，也不領悟出無害氣體，同時也不殘留污物，普通采用30#和40#的錠子油作為壓鑄鋅合金的光滑劑。可以遵照氧化鋅：水玻璃：水=5：1.2：93.8的比例配置涂料用于鋅合金鑄件。
(6) 壓鑄模零件常用質料 壓鑄模零件常用質料拔取的原則是耐高溫、導熱性高、收縮系數小、熱措置變形量小、淬火機能好、加工機能優秀。鋅合金鑄件壓鑄模零件常用質料見表2-19。
表2-19 鋅合金鑄件壓鑄模零件常用質料
成型及澆注
各種模板
體系零件
頂出機
構零件
普通頂
出用板
齒輪、齒條
模座模架及齒軸
質料
T10A
5CrNiMo
3Cr2W8
45鋼
T7A
Q235
45鋼
T10A
T8A
9Mn2V
45鋼、Q235
鑄鋼
中強度灰鐵
熱措置硬度
HRC
44～48
必要時
40～45
50～55
40～45
2.4 其它鑄造鋅合金
2.4.1 砂型鑄造
鋅合金的砂型鑄造的特征是：①澆注溫度寬，可在小于675℃的高溫下澆注；②鑄型的吃砂量較小（砂子用量為鑄鐵件的一半）；③打箱時光長，試驗講明，鋅合金在5～120min畛域打箱，對合金的力學機能簡直無影響；④型砂的水分含量允諾較寬，澆注溫度在565～737℃畛域內，聽說熱鍍鋅鋼絞線。型砂含水量在4.5%～8%畛域對合金的抗拉強度簡直無影響。
2.4.2 擠壓鑄造
擠壓鑄造是借助擠壓鑄造機上的壓頭把澆到型腔中的金屬液擠壓成型的一種鑄造要領。擠壓鑄造的特征是鑄件外部氣孔、鎖孔等缺陷少，組織致密，晶粒細化，組織勻稱；鑄件有較高的尺寸精度，有較小的外表粗拙度；在壓力下凝集，有益于防止裂紋缺陷；另外其工藝出品率高達90%以上。臨盆率高，處事環境好。但不宜制造紛亂鑄件。
擠壓鑄造機的焦點部門是鑄型。遵照鑄型的擠壓方式不同，擠壓鑄造機可有柱塞鑄壓式、直接加壓式、直接加壓式及旋轉加壓式四種類型。柱塞加壓是用柱塞施加于合金液面并保壓，鑄件的成型是在澆注中殺青的。直接加壓是在擠壓合型時成型壓頭使部門合金液向上活動填充型腔。直接加壓是將部門合金液擠入閉合的型腔中。旋轉加壓是向半開的楔形型腔中澆注合金液，轉動鑄型使其合攏，合金液被擠壓飛騰而充斥鑄型。但目前我國無公用擠壓鑄造機。鋅合金所用鑄型質料見表2-20。擠壓鑄件惟有在鑄件外表哀求很光亮或容易發生外表缺陷的部位留有加工余量，加工余量普通為0.5～2.0mm。
表2-20 鋅合金所用鑄型質料
鑄型部件
鑄型質料
凹型鑲塊
5CrNiMo 5CrMnMo4Cr5MoSiV14Cr5MoSiV
壓頭芯子
4Cr5MoSiV1 5CrNiMo
頂桿套筒
5CrMnMo40CrT8～T10
擠壓鑄造的基礎進程為：首先預熱鑄型，然后涂刷涂料；合金液定量澆入鑄型并舉行加壓保壓；保壓到必然時光后卸載冷卻，頂出鑄件。加壓所必要的臨界比壓見表2-21。擠壓工藝參數見表2-22。
表2-21 加壓所必要的臨界比壓（MPa）
擠壓鑄件類型
大空腔鑄件
小空腔鑄件
實心鑄件
液態 薄壁件
厚壁件
40
30
50
40
60
50
液固態 薄壁件
厚壁件
100
80
90
70
110～120
80～100
表2-22 擠壓工藝參數
質料
模具溫度/℃
澆注溫度/℃
比壓/MPa
保壓時光/s
ZA13Cu2TiReMg
120～165
540～580
100～280
40～60
ZA27Cu2TiReMg
100～200
550～650
65～320
40～60
ZA27
130～150
550～620
60～320
40～60
2.4.3 永久性鑄造
永久性鑄造是將液態金屬澆注到金屬鑄型或石墨型中并倚賴重力充型的一種鑄造要領。這種要領可以用來臨盆具有優秀外表質量的嚴密精鑄件，而且可制的尺寸小到25mm大到1.3m的鑄件。永久性要領的充型時光要比壓鑄要領長，充型速度小，于是乎采用永久性鑄造要領的臨盆周期要比壓力鑄造要領大好幾倍。永久性鑄造由于充型慢慢及高壓凝集，會使外部的構造組織變粗，從而招全力學機能變差，而且不能鑄造精度極高的鑄件，熱鍍鋅加工。也不能制造較薄的鑄件，金屬活動時錯雜水平小，從而其縮孔小。
金屬型鑄造的類型很多。遵照分型面的職位地方劃分有整體金屬型、水平分型金屬型、垂直分型金屬型及多面金屬型。整體金屬型無分型面，適用于外形簡單、有較大斜度的中小鑄件。水平分型金屬型由兩半型扣合而成，這種鑄型在臨盆中用得較為普通。垂直分型金屬型由垂直的兩半型組成，這種鑄型排氣容易，散熱性好，開閉利便，適用于軸線對稱形勢的鑄件。金屬型的瑕玷是不透氣。金屬型鑄造的基礎進程是：根據所用涂料，預熱鑄型至120～150℃；鑄型加熱至230℃，有時到300℃；根據鑄件種類，在高于液相線100～150℃的溫度下澆注；澆注完畢后向冒口中注入高溫金屬使冒口和補縮通道末了凝集；冒口凝集后即可脫模。鋅合金所用的金屬型質料可采用鑄鐵或鑄鋼。
石墨型質料的質量對石墨型鑄造極為重要，于是乎哀求石墨型的材質具有：機械機能高、耐磨損；密度高、氣孔少，從而使鑄型具有優秀的導熱性；外表形態優秀。
2.4.4 半固態鑄造
金屬成型工藝按成型對象為固態或液態分為兩種，一種是完全的液態成型，即為老例的鑄造工藝；另外一種是完全固態的金屬成型，即為鍛壓或擠壓。而半固態鑄造是介于二者之間的加工要領，是指在金屬或合金凝集中，是以劇烈的攪拌以使初生固相碎化，造成流變漿料即固相與液相共存，然后鑄造成型的一種質料加工要領。
半固態鑄造可分為半固態流變鑄造和半固態攪融鑄造。半固態流變鑄造是欺騙融化的爐料批量制備或連續制備流體漿料，然后直接澆注成型的要領。而半固態攪融鑄造是欺騙流變鑄造臨盆所得的錠料重新加熱融化，然后壓鑄成鑄件的要領。攪融性是漿體在必然時光內粘度隨剪切率增加而低沉的特性。半固態流變鑄造常常與壓鑄連接在完全，漿液在半固態金屬連續制備器中連續或半連續制造進去，然后定量的將漿液直接送到冷室壓鑄機的壓射室及第行壓鑄，這種要領稱為半固態擠壓鑄造。根據半固態漿料制備的要領不同，半固態鑄造又可分為機械攪拌、電磁攪拌等應變誘發融化激活等。
半固態鑄造的優點是：產品的質量高，其來源是金屬在進入壓型之前已呈半固態，看看合金材料。氣孔及疏松已很少，另外液體的粘度較高，能防止金屬的飛濺及吸氣。再者就是合金的晶粒較為微細；刪除了對模劇的熱沖擊，來源是合金自身的溫度低沉及成型速度快，還有對壓型的導熱系數低沉有干系。
典型的流變鑄造裝置有感應器、攪拌器及坩堝組成。攪棒以方形為好，用氧化鋁制成，也可用富鋁紅柱石和二氧化硅組成的質料制成。經過議定調度半固態金屬連續制備器的漿料流出速率即可局限漿料溫度以及固態組分的比例。進步漿料的流出速率可刪除合金在混合室的盤桓時光，因而能低沉固態組分的比例。半固態擠壓鑄造的鑄造體系包括兩個裝置即漿液連續制備器和鑄造機。使用惟有一個攪拌室的典型的漿液連續制備器是將熔融金屬裝在底部開孔的加熱室中；使用有三個攪拌室的漿液連續制備器時，液體金屬置于坩堝中，合金可以經過議定坩堝外部的感應線圈加熱及保溫。半固態擠壓鑄造的鑄造體系裝置可以成批或連續制備半固態金屬，在迫近攪拌室鄰近設有保溫室，保溫室經過議定環繞在外面的感應線圈加熱，保溫室可以是半固態金屬連結必然的比例。
攪融鑄造裝置和流變鑄造是不同的。典型的攪融鑄造裝置包括壓鑄機、感應爐及軟度指示計。軟度指示計是用來測定加熱錠料的軟度。經過議定軟度指示器探頭的挪動轉移的快慢、或經過議定將必然分量的探頭拔出可以確定最?合于舉行壓鑄的實在時光。
漿液連續制備器的工藝參數有剪切率、初期凝集進程的冷卻速度及固相率。這些參數可以經過議定更動裝置的構造和操作參數，分析在完全決策了半固態合金的組織、粘度及流變性等。對攪拌室做環狀剪切的平均剪切率ε可按公式2.4計算：
（公式2.4）
式中k為攪棒的半徑與攪拌室直徑之比；
Ω為角速度。
平均冷卻速度v可按公式2.5來舉行計算：
（公式2.5）
式中 為凝集畛域；
t為局部凝集時光。
在出現初生固溶體時，合金在攪拌室中的平均冷卻速度vg可以按公式2.6來舉行計算：
（公式2.6）
式中vg為金屬漿液中出身固體的比率；
為液相溫度與入口溫度之差；
tg為攪拌室內的平均盤桓時光。
可以經過議定在漿液的入口用熱電偶測定，也可用定量金相技術測定。金相技術測定的要領是：測定經過水淬的漿液中的固相比率，然后將測定的畢竟作出固相組分與凝集溫度的干系曲線。
2.4.5 離心鑄造
離心鑄造是將融化的金屬澆入旋轉的鑄模中，在向心力的作用下舉行冷卻、結晶凝集成型的一種要領，能夠使鑄模旋轉的設備為離心鑄造機。
離心鑄造的優點是：液態金屬在向心力的作用下結晶，組織致密且機械機能高；氣體及渣子浮在金屬液外表，不易發生縮孔及攙和缺陷；液體在向心力作用下充型，能夠澆鑄成型鑄件和薄壁鑄件；可以不消芯子制成筒形鑄件；不采用澆注體系，鑄件出品率高；臨盆本錢低，臨盆效率高。但其也有容易發生偏析、難以鑄造紛亂鑄件這樣的瑕玷。
離心鑄造設備可分為通用型和公用型兩種。通用型常用的有臥式懸臂離心鑄造機、臥式滾筒離心鑄造機及立式離心鑄造機。臥式懸臂離心鑄造機的主要機構有鑄型、主軸、機座、皮帶輪及電機。臥式滾筒離心鑄造機由筒形鑄模、滾輪、主軸及電機組成。立式離心鑄造機主要由傳動裝置和鑄模裝置兩部門組成。
對離心鑄模的基礎哀求是：能捍拒高溫作用，耐急冷急熱性好；導熱性好，易切削加工；質料本錢低，來源廣?？创\合金來說，離心鑄造時，金屬型用得對照多。
臨盆中計算鑄型轉速見公式2.7：
（公式2.7）
式中n為鑄型轉速（r/min）；
β為校正系數；
γ為鑄造合金的重度（N/m3）；
r0為鑄件的內半徑（m）。
鑄造鋅合金質料在傳動件產品上仍然獲得普通應用，取代保守的銅合金和巴氏合金制造軸套（軸瓦）、蝸輪、螺母、滑塊等各種耐磨、減摩零件，本錢比錫青銅低40%，比巴氏合金低60%使用壽命高 出1.5至4倍，也大大進步了機械機能。
實例：以下圖片為許昌眾力合金制品無限公司臨盆的回轉窯托輪軸瓦
回轉窯軸瓦