Цинк в чушках ЦА5: характеристики цинкового сплава для литья и защитных покрытий
Цинк в чушках марки ЦА5 — это литейный цинк-алюминиевый сплав, соответствующий ГОСТ 19424-97 и предназначенный для производства отливок и антикоррозионных покрытий. В отличие от чистого цинка марок Ц0, Ц1, Ц2, сплав ЦА5 содержит легирующие добавки алюминия и меди, что повышает твёрдость, износостойкость и снижает склонность к межкристаллитной коррозии. Чушки отливаются массой 19–25 кг с маркировкой партии и номера плавки.
Химический состав и структура
Сплав ЦА5 относится к системе Zn–Al–Cu. Алюминий вводится в пределах 3,5–4,5 %, медь — 0,5–1,2 %, магний — до 0,05 %. Содержание железа ограничено 0,1 %, свинца — 0,02 %, кадмия — 0,005 %. Такое легирование обеспечивает мелкозернистую эвтектическую структуру и стабильные механические свойства при литье под давлением.
- Плотность — 6,6–6,8 г/см
- Температура плавления — 380–400 C
- Температура заливки — 420–450 C
- Предел прочности при растяжении — 200–280 МПа
- Твёрдость по Бринеллю — 80–110 HB
- Относительное удлинение — 1–3 %
Технологические свойства и переработка
ЦА5 применяется преимущественно в литье под давлением на машинах с холодной камерой прессования усилием 100–800 тс. Сплав обладает узким интервалом кристаллизации, что снижает пористость отливок и обеспечивает чистую поверхность без наплывов. Для горячего цинкования сплав используется реже из-за повышенного содержания алюминия, образующего интерметаллидные фазы Fe–Al–Zn в ванне.
При переплаве в индукционных или тигельных печах рекомендуется защита расплава от окисления. Угар составляет 1,5–3 % при соблюдении температурного режима. Сплав хорошо обрабатывается резанием, полируется, поддаётся гальваническому хромированию и окрашиванию.
Области применения
- Корпуса редукторов, насосов, арматуры в автомобилестроении
- Детали бытовой техники: кронштейны, петли, ручки
- Элементы электротехнических изделий: зажимы, разъёмы, экраны
- Фурнитура для оконных и дверных систем
- Компоненты сантехнического оборудования
- Заготовки для последующей механической обработки
Сравнение марок цинковых сплавов
| Марка | Al, % | Cu, % | Прочность, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ЦА5 | 3,5–4,5 | 0,5–1,2 | 200–280 | Литьё под давлением |
| ЦА4 | 3,5–4,5 | 0,2–0,5 | 180–250 | Литьё, цинкование |
| ЦАМ4-1 | 3,5–4,5 | 0,8–1,2 | 220–300 | Подшипники скольжения |
| ЦАМ10-5 | 9,0–11,0 | 4,0–5,5 | 280–350 | Нагруженные детали |
Приёмка и условия поставки
Чушки ЦА5 поставляются партиями с сертификатом качества, в котором указываются номер плавки, химический состав и результаты испытаний. Поверхность чушек должна быть чистой, без шлаковых включений и следов коррозии. Хранение осуществляется в сухих закрытых помещениях при температуре не ниже –20 C и относительной влажности до 75 %. Гарантийный срок хранения без изменения свойств — 12 месяцев со дня изготовления.
Вопросы и ответы
Чем ЦА5 отличается от чистого цинка Ц0?
ЦА5 содержит 3,5–4,5 % алюминия и 0,5–1,2 % меди, что повышает прочность до 280 МПа и твёрдость до 110 HB, тогда как Ц0 имеет прочность около 110–150 МПа и применяется в основном для цинкования.
Какой стандарт регламентирует цинк в чушках ЦА5?
Состав и технические требования к сплаву ЦА5 установлены ГОСТ 19424-97 «Сплавы цинковые литейные». Стандарт нормирует содержание Al, Cu, Mg, Fe, Pb, Cd и механические свойства.
Можно ли использовать ЦА5 для горячего цинкования?
Нет, для горячего цинкования применяют цинк марок Ц0 и Ц1. Алюминий в составе ЦА5 образует интерметаллиды Fe–Al–Zn, которые нарушают качество покрытия и засоряют ванну.
Какая температура заливки оптимальна для литья ЦА5?
Рекомендуемый интервал заливки — 420–450 C. Превышение 470 C ведёт к интенсивному угару и газонасыщению расплава, снижение ниже 410 C — к недоливам тонкостенных отливок.
