鋅合金壓鑄為ZnA1一Cu-Mn系四元合金，因?yàn)榫哂腥埸c(diǎn)較低、力學(xué)功能優(yōu)秀且易電鍍等長處，被廣泛用作各類壓鑄零件。目前我國珠江三角洲一帶鋅合金壓鑄的用量達(dá)2O萬t／a～30萬t／a，首要用于出產(chǎn)各種層次的玩具及轎車零部件等。鋅合金壓鑄的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)雖然已漸趨一致， 其成分要求大致相同，但不同品種的壓鑄合金運(yùn)用的效果卻存在很大差異。有的合金反映良好，有的就較差，這與出產(chǎn)工藝有關(guān)。本文經(jīng)過對(duì)各種影響因素比較，探究出新的出產(chǎn)工藝，并制備出壓鑄鋅產(chǎn)品進(jìn)行比較。
各類鋅合金壓鑄工藝比較
煤氣爐出產(chǎn)工藝
運(yùn)用高純鋅液作為合金出產(chǎn)質(zhì)料，用煤氣爐避免了因拌和機(jī)熔化而出現(xiàn)的增鐵現(xiàn)象。為了操控合金錠重在±0.3Kg規(guī)模以內(nèi)，選用石墨錐操控流量技術(shù)。該工藝流程簡略，出產(chǎn)成本低。但煤氣氣爐的缺點(diǎn)是直收率低，機(jī)械拌和使合金液的成分均勻性差。
電爐出產(chǎn)工藝
用大功率工頻有芯爐將鋅熔化并除去熔渣，然后將鋅液從爐子開孔處流出，再流人無芯爐，將合金元素物料熔化并形成合金液。運(yùn)用傾翻裝置將合金液倒出，經(jīng)過溜槽流入保溫爐內(nèi)，再經(jīng)過機(jī)械勺舀出，然后注入鋅模內(nèi)。
該工藝最大的缺點(diǎn)是從無芯爐到電阻爐的傾翻過程中產(chǎn)生的浮渣較多。且直線鑄錠機(jī)的爬行振蕩對(duì)合金錠外表的質(zhì)量形成不利。同時(shí)能耗較大。
鋅合金壓鑄制備新工藝
經(jīng)過對(duì)以上兩種工藝的比較，發(fā)現(xiàn)熔煉設(shè)備的選用、熔煉工藝的操控是影響壓鑄鋅產(chǎn)品出產(chǎn)的重要因素。
熔煉設(shè)備的選用
應(yīng)用較為廣泛的熔爐有燃油反射爐、燃?xì)夥瓷錉t、感應(yīng)爐等。從確保產(chǎn)品質(zhì)量這一觀點(diǎn)看，工頻無芯爐是出產(chǎn)鋅壓鑄合金的最佳熔煉設(shè)備，其理由是：
(1)密封性好，可以少加或者不加木炭等掩蓋劑。
(2)無芯爐是自動(dòng)拌和，既降低勞動(dòng)強(qiáng)度又削減鐵質(zhì)工具與鋅合金熔體觸摸的時(shí)機(jī)。(3)爐內(nèi)熔體拌和速度快而均勻，并能充分反響效果，故造渣效果好，合金成分非常均勻。
熔煉工藝的操控
現(xiàn)有的熔煉工藝有兩種：一種是先熔銅再加鋁鋅鎂；另一種是預(yù)先熔制鋁銅中心合金再熔制鋅合金 。前者須在超越l000℃ 的高溫下操作，出產(chǎn)中很少選用；后者雖被廣泛選用，但仍有高溫操作且工序冗雜的缺點(diǎn)。本文選用在鋅熔鑄過程中直接制備鋅系列合金。即先將所需銅量參加鋅熔體熔化，再依次參加鋁鎂和剩下鋅量。該工藝有如下操控關(guān)鍵。
(1) 溫度的操控
溫度越高，金屬氧化膜溶解而失掉維護(hù)效果。但高溫快速熔煉時(shí)也可削減氧化燒損。操控熔煉溫度一般高于合金液相線溫度以上100℃～200℃。
(2) 精粹劑的操控。
精粹劑用于合金液的除氣、除渣。在450℃～750℃時(shí)用鐘罩壓入氯化銨，可去除鋅合金液中近80％的氧化物和70％的金屬間化合物，從而使合金質(zhì)量得以確保。但實(shí)驗(yàn)亦發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用氯化銨精粹(量約金屬料總重的0.12％)會(huì)使合金熔損率增大，而僅用靜置澄清的辦法，也能取得斷面組織細(xì)密、無熔渣及夾雜物的合金錠。因此，出產(chǎn)上可根據(jù)回爐料多少來決定是否進(jìn)行造渣操作以及需要參加的氯化銨量。
(3) 鋁銅中心液的操控
 運(yùn)用鋁銅中心液的意圖，是為了便于參加某些熔點(diǎn)較高且不易熔解的合金元素，以便更精確地操控成分，如鈦、鋯等。其次運(yùn)用中心液可以避免熔體過熱，縮短熔煉時(shí)間和降低燒損。中心液以熔合法制備，先熔化易熔金屬并過熱至一定溫度再將難熔金屬分批參加而制成。此法的關(guān)鍵在于發(fā)明良好的動(dòng)力學(xué)條件，增大和不斷更新基體金屬與合金元素的直接觸摸面。