ЦАМ в чушках ЦАМ4-3 в Минске


Цинковый сплав ЦАМ4-3 в чушках: состав и назначение

ЦАМ4-3 в чушках — литейный цинковый сплав системы Zn–Al–Cu–Mg, предназначенный для изготовления фасонных отливок методом литья под давлением, в кокиль и в песчано-глинистые формы. Материал поставляется в чушках массой 8–20 кг, что обеспечивает удобство дозирования при загрузке плавильных агрегатов. Сплав соответствует требованиям ГОСТ 19424-97 и ГОСТ 2515-93, регламентирующим химический состав и геометрию чугунных изложниц.

Химический состав ЦАМ4-3 нормируется по содержанию алюминия в диапазоне 3,9–4,3 %, меди — 2,7–3,3 %, магния — 0,03–0,06 %. Примеси (свинец, кадмий, олово, железо) ограничены суммарно до 0,1 %, что критично для стабильности механических свойств и коррозионной стойкости отливок. Легирование медью повышает твёрдость и износостойкость, алюминий обеспечивает жидкотекучесть и заполняемость тонкостенных форм, магний подавляет межкристаллитную коррозию.

Механические свойства и технологические параметры

Отливки из ЦАМ4-3 характеризуются пределом прочности при растяжении 245–295 МПа, относительным удлинением 1,5–3,5 % и твёрдостью 90–100 HB. Температура заливки при литье под давлением составляет 400–430 C, температура формы — 150–200 C. Усадка сплава при кристаллизации — 1,1–1,3 %, что учитывается при конструировании пресс-форм и модельной оснастки.

ПараметрЦАМ4-3ЦАМ4-1ЦАМ2-1
Алюминий, %3,9–4,33,9–4,31,9–2,3
Медь, %2,7–3,30,8–1,20,8–1,2
Предел прочности, МПа245–295225–275200–245
Твёрдость, HB90–10080–9075–85

Применение в промышленности

ЦАМ4-3 в чушках востребован в производстве ответственных деталей, работающих при знакопеременных нагрузках и в условиях трения. Основные области применения:

  • автомобилестроение — корпуса карбюраторов, топливные насосы, детали тормозных систем;
  • электротехника — корпуса электродвигателей, клеммные колодки, экранирующие кожухи;
  • приборостроение — корпуса измерительных приборов, элементы оптических систем;
  • бытовая техника — детали стиральных машин, кофемолок, приводные механизмы;
  • фурнитура — замки, ручки, петли, декоративные элементы с гальваническим покрытием.

Сплав пригоден для последующей обработки резанием, полирования и нанесения гальванических покрытий (никелирование, хромирование, цинкование). Высокая размерная стабильность отливок позволяет получать детали с допусками 6–8 квалитета без дополнительной механической обработки.

Особенности плавки и литья

Плавку ЦАМ4-3 ведут в тигельных печах сопротивления или индукционных печах с графитовыми тиглями. Перегрев расплава выше 450 C не допускается — это вызывает интенсивное окисление цинка и увеличение угара. Для защиты зеркала расплава применяют покровные флюсы на основе хлоридов щелочных металлов. Модифицирование титаном или бором в количестве 0,01–0,05 % измельчает зерно и повышает пластичность отливок.

При литье под давлением на машинах с холодной или горячей камерой прессования рекомендуется скорость впрыска 2–4 м/с и давление подпрессовки 60–80 МПа. Это обеспечивает плотную структуру без усадочных раковин и газовой пористости. Для отливок, работающих при повышенных температурах (до 100 C), требуется стабилизирующий отжиг при 100–120 C в течение 3–6 часов.

Вопросы и ответы

Чем отличается ЦАМ4-3 от ЦАМ4-1?

Основное отличие — повышенное содержание меди (2,7–3,3 % против 0,8–1,2 %). Это даёт прирост твёрдости на 10–15 HB и лучшую износостойкость, но снижает пластичность и требует более точного соблюдения температурного режима литья.

Какие дефекты возникают при перегреве расплава ЦАМ4-3?

Перегрев выше 450 C вызывает образование оксидных включений, увеличение угара цинка до 3–5 % и рост содержания железа в расплаве за счёт растворения стальной оснастки. Это приводит к появлению твёрдых интерметаллидных фаз и снижению коррозионной стойкости отливок.

Можно ли использовать ЦАМ4-3 для литья в кокиль?

Да, сплав пригоден для кокильного литья. Рекомендуемая температура кокиля — 150–250 C, температура заливки — 420–450 C. Для улучшения заполняемости тонкостенных сечений кокиль покрывают огнеупорной краской на основе графита или мела.

Как хранить чушки ЦАМ4-3?

Чушки хранят в сухих закрытых помещениях на деревянных поддонах или стеллажах. Допускается хранение под навесом при условии защиты от атмосферных осадков. Перед загрузкой в печь чушки должны быть сухими — влага вызывает выбросы расплава.