ЦАМ в чушках ЦАМ4-1 в Минске

Цинковый сплав ЦАМ4-1 в чушках: состав и применение

ЦАМ4-1 в чушках — литейный цинковый сплав системы Zn–Al–Cu–Mg, легированный дополнительно медью в количестве 0,7–1,5%. Материал предназначен для изготовления фасонных отливок, работающих в условиях повышенных механических нагрузок и умеренного износа. В отличие от базового состава ЦАМ4, добавка меди повышает прочностные характеристики и сопротивление ползучести при температурах до 100 C, что расширяет область применения сплава в узлах трения и нагруженных деталях.

Химический состав и структура

Содержание легирующих элементов в сплаве ЦАМ4-1 регламентируется ГОСТ 19424-2014 и контролируется в каждой партии чушек. Основные компоненты:

• алюминий — 3,5–4,5% — формирует эвтектическую структуру и обеспечивает жидкотекучесть;
• медь — 0,7–1,5% — упрочняет твёрдый раствор, повышает твёрдость и износостойкость;
• магний — 0,02–0,06% — подавляет межкристаллитную коррозию и стабилизирует структуру;
• цинк — остальное, с примесями свинца, кадмия, олова и железа в пределах норм ГОСТ.

Структура сплава после литья состоит из первичных дендритов цинкового твёрдого раствора и эвтектики Zn–Al–Cu. Медь образует интерметаллидные фазы CuZn и CuAl, которые распределяются по границам зёрен и повышают сопротивление абразивному изнашиванию. Термическая обработка отливок из ЦАМ4-1 обычно не применяется — требуемые свойства достигаются непосредственно в литом состоянии.

Механические свойства и эксплуатационные характеристики

Отливки из ЦАМ4-1 демонстрируют сочетание высокой прочности и удовлетворительной пластичности. Типичные значения свойств при литье в кокиль:

Сплав сохраняет работоспособность в интервале температур от –40 до +100 C. При нагреве выше 80 C наблюдается снижение прочности на 10–15%, что необходимо учитывать при проектировании узлов, эксплуатирующихся вблизи источников тепла. Модуль упругости ЦАМ4-1 составляет около 96 ГПа, плотность — 6,7 г/см.

Технология литья и особенности переработки

Чушки ЦАМ4-1 поставляются массой 8–12 кг и предназначены для переплава в плавильных печах сопротивления, индукционных тигельных печах и газовых печах. Рекомендуемая температура заливки — 430–470 C, температура формы при литье в кокиль — 150–200 C. Сплав обладает высокой жидкотекучестью, что позволяет получать тонкостенные отливки толщиной от 1,5 мм и сложные по конфигурации детали с точными размерами.

Усадка при кристаллизации составляет 1,1–1,3%, что требует учёта при конструировании литейной оснастки. Обрабатываемость резанием — хорошая, стружка ломкая, что облегчает механическую обработку на токарных и фрезерных станках. Свариваемость ограничена — применяется преимущественно пайка мягкими припоями или склеивание.

Применение в промышленности

ЦАМ4-1 в чушках используется для производства отливок, работающих в узлах трения и подвергающихся знакопеременным нагрузкам. Основные области применения:

• автомобильная промышленность — корпуса карбюраторов, топливные насосы, детали тормозных систем;
• электротехника — корпуса электродвигателей, клеммные колодки, элементы распределительных устройств;
• бытовая техника — детали стиральных машин, кухонных комбайнов, приводные механизмы;
• станкостроение — маховики, рукоятки, кронштейны, направляющие элементы;
• приборостроение — корпуса измерительных приборов, циферблаты, шестерни малого модуля.

Благодаря стабильности размеров и низкой склонности к горячим трещинам, сплав применяется для отливок, работающих под давлением до 10 МПа, включая корпуса гидрораспределителей и пневмоклапанов. Устойчивость к атмосферной коррозии позволяет использовать детали без дополнительного защитного покрытия в условиях умеренной влажности.

Вопросы и ответы