2. Цинк и его сплавы

Цинк — металл с низкой температурой плавления (419 °С) и очень низкой температурой кипения (906 °С), высокой плотностью (7,1 г/см³). Прочность цинка низка (σ_В=150 МПа) при высокой пластичности (δ=50 %). Кристаллическая решетка гексагональная. Аллотропических превращений не имеет.

Состав некоторых промышленных цинковых сплавов приведен в табл. 4.10.

Таблица 4.10.

Состав и свойства промышленных цинковых сплавов

Марка сплава	Содержание элементов, %			Свойства
	Al	Cu	Mn	σВ, МПа	δ, %	Твердость, НВ
ЦА4	3,5-4,5	—	0,03—0,08	250—300	3—6	70-90
ЦАМ4-1	3,5—4,5	0,75—1,25	0,03—0,08	270—330	2—5	80—100
ЦАМ4-3	3,5—4,5	2,5—3,5	0,02—0,10	320—380	2—3	80—120
ЦМ1	—	0,8—1,2	—	200—300	30—40	45—75
ЦАМО, 2-4	3,5—4,5	0,20—0,15	—	300—360	20—30	75 – 90
ЦАМ4-1	3,7-4,3	0,6—1,0	0,02—0,05	370—440	8—12	90—105
ЦАМ10-1	9—11	0,6—1,0	0,02—0,05	400—460	8—12	90-110
ЦАМ15	14-16	—	0,02—0,04	250—400	10—40	40—110

Цинк применяют: для горячего и гальванического оцинкования стальных листов, в полиграфической промышленности, для изготовления гальванических элементов и для других назначений. Его используют как добавку в разные сплавы, в первую очередь в сплавы меди (латуни и т.д.), и как основу для цинковых сплавов, а также как типографский металл.

В зависимости от чистоты цинк делится на марки: ЦВ (99,99% Zn); ЦО (99,96); Ц1 (99,94); Ц2 (99,9); ЦЗ (98,7); Ц4 (97,5). Примеси в техническом цинке — свинец (основное загрязнение), железо, кадмий, некоторые другие. Обычный легирующий компонент в цинковых сплавах — алюминий (до 5—10%).

Сплавы цинка с медью не склонны к старению, но по механическим свойствам они хуже сплавов с алюминием.

Сплавы для отливки шрифтов ручного и машинного набора должны иметь по возможности низкую температуру плавления, достаточно высокую твердость и давать возможно меньший угар при переплавах. Для этих целей были разработаны сплавы на основах олова, свинца и цинка. Ввиду высокой стоимости олова оловянные сплавы в настоящее время не применяют. Чаще всего применяют сплавы на основе свинца. Менее дефицитны сплавы на основе цинка, но у них выше температура плавления и больше угар при переплавках.

Составы наиболее распространенных типографских металлов и наиболее важные их свойства (температура полного расплавления, твердость) приведены в приложение 10.

В полиграфической промышленности получил применение и цинк с небольшими добавками магния (0,05%) и алюминия (0,1%) и имеющий мелкозернистую структуру и повышенную по сравнению с другими сплавами твердость (НВ 55—70). Этот сплав называется микроцинком.