Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛО...docx
Скачиваний:
177
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
2.18 Mб
Скачать

Рекомендации по применению цинковых сплавов (гост 25140-93)

Марка сплава

Характерные свойства

Область применения

ЦА4о

Хорошая жидкотекучесть, хорошая коррозионная стойкость, стабильность размеров.

В автомобильной, тракторной. электротехнической и др. отраслях промышленности для отливки деталей, требующих стабильности размеров.

ЦА4

Как для марки ЦА4о, но с меньшей коррозионной стойкостью.

ЦА4М1о

Хорошая жидкотекучесть, повышенная коррозионная стойкость, практически неизменяемость размеров при естественном старении.

В автомобильной, тракторной. электротехнической и др. отраслях промышленности для отливки корпусных, арматурных, декоративных деталей, не требующих повышенной точности.

ЦА4М1

Как для марки ЦА4М1о, но с меньшей устойчивостью размеров.

В автомобильной, тракторной. электротехнической и др. отраслях промышленности для отливки корпусных, арматурных, декоративных деталей, не требующих повышенной точности.

ЦА4М3о

Хорошая жидкотекучесть, высокая прочность, хорошая коррозионная стойкость, изменяемость размеров до 0,5%.

В автомобильной и других отраслях промышленности дл изготовления деталей, требующих повышенной точности.

ЦА4М3

Как для марки ЦА4М3о, но с пониженной коррозионной стойкостью.

ЦА30М5

Предназначен для замены стандартного антифрикционного сплава ЦАМ 10-5, значительно превосходит его по механическим свойствам и износостойкости.

Вкладыши подшипников, червячные шестерни, сепараторы подшипников качения.

Цинковые антифрикционные сплавы.

Эти сплавы разработаны на основе Zn-Al-Cu и отличаются высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью при комнатной температуре. В соответствии с ГОСТ 21437-95 выпускаются 2 марки антифрикционных цинковых сплавов – ЦАМ9-1,5 и

ЦАМ 10-5, химический состав которых приведен в таблице 6.4. а механические свойства в таблице 6.5. Эти сплавы предназначены для производства монометаллических и биметаллических изделий и полуфабрикатов методами литья и обработки давлением. Отличаясь высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью при комнатной температуре, эти сплавы служат хорошими заменителями дорогостоящих оловянных бронз при работе в узлах трения, температура которых не превышает 80-100ºС. При более высоких температурах сплавы сильно размягчаются и намазываются на вал.

При изготовлении литых деталей из цинковых сплавов используют сплавы в чушках по ГОСТ 21438-95 (Таблица 6.4.)

Таблица 6.4. Химический состав антифрикционных сплавов на цинковой основе в чушках (ГОСТ 21438-95)

Марка сплава

Содержание основных компонентов, %

Примесей, не более,%

Al

Cu

Mg

Zn

Pb

Fe

Sn

Cd

Si

ЦАМ 9-1,5Л

9,0-11,0

1,0-2,0

0,03-0,06

Основа

0,02

0,01

0,01

0,015

0,03

ЦАМ 10-5Л

9,0-12,0

4,0-5,5

0,03-0,06

Основа

0,02

0,01

0,01

0,015

0,03

Таблица 6.5.

Механические и физические свойства антифрикционных цинковых сплавов (ГОСТ21437-95).

Характеристика

Сплав ЦАМ 9-1,5

Сплав ЦАМ 10-5

Температура начала плавления,ºС

Температура конца плавления, ºС

Коэффициент линейного расширения,α ·10, град-1

Теплопроводность, Вт/м·град

Линейная усадка, %

Модуль упругости Е, МПа

Твёрдость, НВ, не менее

Временное сопротивление при растяжении, МПа, не менее

Относительное удлинение, % не менее

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Коэффициент трения со смазкой

Коэффициент трения без смазки

378

410

27

100

1,2

88200

95

245

1,0

10-20

0,009

0,36

378

395

27

100

1,0

88200

100

245

0,4

3-4

0,009

0,35

Цинковые сплавы применяются для металлургического оборудования, маломощных прессов, грузоподъёмных машин и малых прокатных станов, для деталей электромостовых железнодорожных кранов, металлорежущих станков. Цинковые сплавы имеют повышенный коэффициент термического расширения, что необходимо учитывать при выборе зазора.

Недостатком цинковых антифрикционных сплавов является также склонность их к заеданию при работе в паре со сталью (необходима хорошая смазка) и низкая стойкость к ударным нагрузкам, что ограничивает их применение при малых давлениях.

При разработке технологии изготовления отливок, следует учитывать, что сплавы ЦАМ 9-1,5 и ЦАМ 10-5 склонны к образованию горячих трещин, поэтому необходимо избегать затруднённой усадки.

Биметаллические литые детали изготавливают путём заливки цинкового сплава на сталь, на которую предварительно нанесён слой чистого цинка путём горячего цинкования. Для получения прочного соединения в биметалле стальную поверхность необходимо обезжирить

и протравить. После флюсования (температура флюса должна быть не выше 150ºС) стальное основание подогревают, устанавливают форму и заливают сплавом.

Сплав ЦА30М5 (ГОСТ25140-93) по прочностным свойствам значительно лучше, чем ЦАМ10-5 и находит широкое применение за рубежом.

Аналогичные сплавы для обработки давлением ЦАМ10-5 и ЦАМ 9-1,5 применяют для изготовления направляющих скольжения металлорежущих станков и других изделий. Особенностью цинковых сплавов является значительное повышение прочности после обработки давлением при 250-300ºС. При обработке давлением пластичность сплавов также повышается с 0,4% до 4,0%.

При небольших нагрузках цинковые антифрикционные сплавы заметно уступают баббитам и бронзам, но в подшипниках большегрузных автомобилей и железнодорожных вагонов, угледробилок они стали вытеснять традиционные дорогостоящие сплавы на основе олова. Цинковые сплавы прекрасно выдерживают большие нагрузки при больших скоростях в условиях, когда баббиты начинают выкрашиваться.