Лист цинковый ЦАМ10-5: состав, характеристики и применение
Лист цинковый ЦАМ10-5 — это плоский прокат, изготовленный из цинкового сплава системы Zn–Al–Cu с содержанием алюминия около 10% и меди около 5%. Материал относится к группе высоколегированных цинковых сплавов и применяется в узлах, где требуется сочетание повышенной твёрдости, износостойкости и стабильности геометрических размеров под нагрузкой. В отличие от технического цинка Ц0 или Ц1, сплав ЦАМ10-5 обладает существенно более высокими прочностными показателями и меньшей ползучестью при нагреве.
Химический состав и структура
Основу сплава составляет цинк (остальное), легирующими элементами выступают алюминий (9,0–11,0%) и медь (4,0–6,0%). Дополнительно регламентируются примеси: свинец, кадмий, железо, олово — суммарно не более 0,2%. Алюминий обеспечивает мелкозернистую структуру и повышает жидкотекучесть, медь упрочняет твёрдый раствор и увеличивает сопротивление истиранию. После прокатки и естественного старения материал приобретает стабильные механические свойства без дополнительной термической обработки.
Механические свойства листового проката ЦАМ10-5
Листы из сплава ЦАМ10-5 поставляются в холоднокатаном или горячекатаном состоянии. Типичные значения механических характеристик для толщин 1–10 мм:
- Предел прочности при растяжении — 320–420 МПа;
- Предел текучести — 240–300 МПа;
- Относительное удлинение — 8–15%;
- Твёрдость по Бринеллю — 95–120 HB;
- Плотность — 6,3–6,4 г/см.
Материал сохраняет работоспособность в интервале температур от –40 до +120 C. При нагреве выше 150 C наблюдается снижение прочностных характеристик и рост ползучести, поэтому длительная эксплуатация при повышенных температурах не рекомендуется.
Технологические особенности обработки
Лист ЦАМ10-5 хорошо поддаётся механической обработке: резанию, штамповке, гибке. При холодной деформации возможно образование трещин на радиусах менее 2–3 толщин материала, поэтому для ответственных деталей рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C. Сварка сплава ограничена из-за склонности к горячим трещинам; предпочтительны пайка мягкими припоями или механические соединения. Для защиты от коррозии поверхность листов может подвергаться хроматированию или анодированию.
Применение листов ЦАМ10-5
Благодаря высокой твёрдости и износостойкости листы ЦАМ10-5 используются в следующих областях:
- Производство штампованных деталей для насосного оборудования — рабочие колёса, направляющие аппараты;
- Изготовление втулок, подшипников скольжения и антифрикционных накладок в узлах трения;
- Детали арматуры для химической и пищевой промышленности, работающие в слабоагрессивных средах;
- Элементы оснастки и кондукторов в приборостроении;
- Декоративные и конструктивные элементы в машиностроении, требующие стабильности размеров.
Сравнение с другими цинковыми сплавами
| Параметр | ЦАМ10-5 | ЦАМ4-1 | ЦАМ2-1 |
|---|---|---|---|
| Содержание Al, % | 9,0–11,0 | 3,5–4,5 | 1,5–2,5 |
| Содержание Cu, % | 4,0–6,0 | 0,5–1,5 | 0,5–1,5 |
| Предел прочности, МПа | 320–420 | 250–300 | 200–250 |
| Твёрдость, HB | 95–120 | 70–90 | 55–70 |
| Относительное удлинение, % | 8–15 | 10–20 | 15–25 |
Как видно из таблицы, ЦАМ10-5 занимает верхнюю позицию по прочности и твёрдости среди распространённых цинковых сплавов, что определяет его использование в нагруженных узлах, где стандартные составы ЦАМ4-1 или ЦАМ2-1 недостаточно стойки к износу.
Форматы поставки и контроль качества
Листы цинковые ЦАМ10-5 поставляются толщиной от 0,5 до 20 мм, шириной до 1000 мм и длиной до 2000 мм. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 19904. Поверхность листов не должна иметь расслоений, трещин и плен. Контроль химического состава проводится спектральным методом, механические испытания — по ГОСТ 1497. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактических значений механических свойств.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист ЦАМ10-5 от листа технического цинка?
Лист ЦАМ10-5 легирован алюминием и медью, что повышает предел прочности в 1,5–2 раза и твёрдость на 30–50% по сравнению с техническим цинком. При этом материал менее пластичен и требует аккуратности при холодной гибке.
Можно ли сваривать листы ЦАМ10-5?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам. Для соединения деталей применяют пайку мягкими припоями, клёпку или резьбовые соединения.
При каких температурах допустима эксплуатация листов ЦАМ10-5?
Рабочий диапазон составляет от –40 до +120 C. При температуре выше 150 C начинается интенсивная ползучесть, что ограничивает применение материала в нагретых узлах.
Какая толщина листов ЦАМ10-5 доступна для заказа?
Стандартный сортамент включает толщины от 0,5 до 20 мм. Для тонких листов применяется холодная прокатка, для толстых — горячая, что обеспечивает требуемую структуру и механические свойства.
