锌基合金的特点
1. 比重大。
2. 铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。
3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。
4. 熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。
5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。
6. 熔点低，在385℃熔化，容易压铸成型。
使用过程中须注意的问题:
1. 抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形，表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降，时间长了甚至破裂。
铅、锡、镉在锌基合金中溶解度很小，因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极，在水蒸气(电解质)存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
2. 时效作用
锌基合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成，它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。
3. 锌基合金压铸件不宜在高温和低温(0℃以下)的工作环境下使用。锌基合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。
图1 时效时间对锌基合金屈服强度和冲击韧性的影响
图2 温度对抗拉强度的影响
锌基合金种类
Zamak 3: 良好的流动性和机械性能。
应用于对机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。
Zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。
应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。
Zamak 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。
ZA8: 良好的流动性和尺寸稳定性，但流动性较差。
应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件。
Superloy: 流动性最佳，应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件，如电器元件及其盒体。
不同的锌基合金有不同的物理和机械特性，这样为压铸件设计提供了选择的空间。
锌基合金的选择
选择哪一种锌基合金，主要从三个方面来考虑
1. 压铸件本身的用途，需要满足的使用性能要求。包括:
(1) 力学性能，抗拉强度，是材料断裂时的最大抗力;
伸长率，是材料脆性和塑性的衡量指标;
硬度，是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。
(2) 工作环境状态:工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。
(3) 精度要求:能够达到的精度及尺寸稳定性。
2. 工艺性能好:(1)铸造工艺;
(2)机械加工工艺性;
(3)表面处理工艺性。
3. 3. 经济性好:原材料的成本与对生产装备的要求(包括熔炼设备、压铸机、模具等)，以及生产成本。
锌基合金成分控制
1. 标准合金成分
Zamak 2
Zamak 3
Zamak 5
ZA8
Superloy
AcuZinc 5
铝
3.8 ~ 4.3
3.8 ~ 4.3
3.8 ~ 4.3
8.2 ~ 8.8
6.6 ~ 7.2
2.8 ~ 3.3
铜
2.7 ~ 3.3
<0.030
0.7 ~ 1.1
0.9 ~ 1.3
3.2 ~ 3.8
5.0 ~ 6.0
镁
0.035 ~ 0.06
0.035 ~ 0.06
0.035 ~ 0.06
0.02 ~ 0.035
<0.005
0.025 ~ 0.05
铁
<0.020
<0.020
<0.020
<0.035
<0.020
<0.075
铅
<0.003
<0.003
<0.003
<0.005
<0.003
<0.005
镉
<0.003
<0.003
<0.003
<0.005
<0.003
<0.004
锡
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.003
2. 合金中个元素的作用
合金成分中，有效合金元素:铝、铜、镁;有害杂质元素:铅、镉、锡、铁。
(1)铝
作用:① 改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高机械性能。
② 降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如鹅颈、模具、坩埚的侵蚀。
铝含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考虑到所要求的强度及流动性，流动性好是获得一个完整、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件。
铝对流动性和机械性能的影响见图3。流动性在铝含量5 %时达到最大值;在3 %时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3中虚线。冲击强度在含铝量3.5 %达到最大值;6 %时降到最小值。含铝量超过4.3 %，合金变脆。含铝量低于规定范围，导致薄壁件充型困难，有铸后冷却破裂的可能。铝在锌基合金中不利的影响是产生Fe2Al3浮渣，造成其含量下降。
图3 铝对合金流动性和机械性能的影响
(2) 铜
作用:1. 增加合金的硬度和强度;
2. 改善合金的抗磨损性能;
3. 减少晶间腐蚀。
不利:1. 含铜量超过1.25%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化;
2. 降低合金的可延伸性。
作用:① 增加 铜含量对合金强度的影响见图4。
图4 铜对合金强度的影响
(3)镁
作用:① 减少晶间腐蚀
② 细化合金组织，从而增加合金的强度
③ 改善合金的抗磨损性能
不利:① 含镁量 > 0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降。
② 易在合金熔融状态下氧化损耗。
镁对合金流动性的影响见图5。
图5 镁对合金流动性的影响
(4)杂质元素:铅、镉、锡
使锌基合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。
当锌基合金中杂质元素铅、镉含量过高，工件刚压铸成型时，表面质量一切正常，但在室温下存放一段时间后(八周至几个月)，表面出现鼓泡。
图6 铅、镉含量过高造成晶间腐蚀的显微照片
(5)杂质元素:铁
① 铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣。
② 在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。
③ 增加合金的脆性。
铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加，每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和(当温度下降时)，或不饱和(当温度上升时)。当铁元素过饱和时，处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应，结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强，以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗，形成更多的浮渣。
图7 铁在锌基合金中的溶解度随温度的变化
五、生产中注意的问题
1. 控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。优质的锌基合金料是生产优质铸件的保证。
2. 采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。
3. 新料与水口等回炉料配比，回炉料不要超过50%，一般新料:旧料 = 70:30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。
4. 水口料重熔时，一定要严格控制重熔温度不要超过430℃，以避免铝和镁的损耗。
5. 有条件的压铸厂最好采用集中熔炉熔化锌基合金，使合金锭与回炉料均匀配比，熔剂可更有效使用，使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单独熔炉。
锌合金
锌合金的选择哪一种牌号锌合金