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问锌用来干嘛？
18岁? 21个月前
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　锌合金用于汽车和。锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高，但加入铝、铜等合金元素后，其强度和硬度均大为提高，尤其是锌铜钛合金的出现，其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平，其抗蠕变性能也大幅度被提高。　锌可以用来制作电池。
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有谁知道铝合金和锌铝性能区别？
08-11-11 &
锌铝脆性大
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摘 要：报道一种在铝合金元件上实施化学镀镍的工艺方法。该方法包括在改进的锌酸盐溶液中经二次浸锌处理后，以碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍，能在铝合金(LY12cz、LD31等)表面获得光亮的、具有优异附着力和良好的防腐蚀性能及其综合物理、化学特性的化学镀镍(Ni-P)层。 关键词：铝合金；二次浸锌；化学镀镍；附着力 众所周知，铝上电镀(或化学镀)存在许多困难，由于铝化学性质活泼，电化学电位很负(E＝-1.66V)，对氧有高度亲和力、极易氧化；铝的线膨胀系数比一般金属大(24×10-6/℃)；它又是两性金属，在酸碱中均不稳定，化学反应复杂；镀层有内应力，因而铝上电镀(或化学镀)能否成功，关键是要解决附着力问题。 铝表面的氧化膜经酸碱腐蚀去除后，在空气或水溶液中能迅速重新生成。为此，铝上电镀必须进行特殊前处理，其目的在于去除这些氧化膜，使其不能重新形成，并迅速赋予一层薄而均匀的金属镀层作为进一步按正常工艺电镀的底层。可见，能否置取这样一层理想的金属层乃是获得铝上电镀(化学镀)层附着力良好的工艺关键，习惯置取该金属薄层的工艺方法有浸锌酸盐法、浸锡酸盐法、电镀锌法、磷酸阳氧化法等。浸锌酸盐法由于Zn在强碱溶液中呈络离子存在，它的电位变得比简单盐中的Fe或Ni负得多，与Al十分接近，因而当Al浸入锌酸盐溶液中能得到较薄的均匀Zn层，有助于与铝基体牢固结合，这正是目前应用较普遍的主要原因。 两次浸锌处理比一次浸锌处理而言，它能降低Zn含量，使Zn层结晶更细致。有作者经扫描电镜(SEM)观察证明，第一次浸Zn后能看到晶粒之间仍有未变化的铝表面区域，其锌酸盐膜结构呈网状、不连续分布，尺寸为0.2～1.0μm范围。而两次浸Zn膜比第一次浸Zn膜致密得多，晶粒度分布均匀，大致相同(150～300mm)，看不到未镀覆铝表面，原因在于除去第一层Zn膜后，重新形成的氧化膜比原先的氧化膜更均匀，故随后第二次浸渍Zn层易于均匀复盖上全部铝表面。为此，我们选择配方(1)、(2)和改进配方(3)、(4)进行比较试验，见表1。并测定了在4种不同锌酸盐溶液中所形成的锌层重量，见表2。 表1 锌酸盐溶液 ρ/(g．L-1) 配方1 配方2 配方3 配方4 NaOH 500 120 200 240 ZnO 100 20 ZnSO4 100 120 NiSO4 60 60 KNaC4H4O6 50 45 100 120 FeCl3 2 1 NaNO3 1 1 添加剂 10～30 10～30 表2 不同浸锌工艺的锌层质量 处理 规范 浸锌 时间 配方1 mg/dm2 配方2 mg/dm2 配方3 mg/dm2 配方4 mg/dm2 一次浸锌 1min 4.61 4.33 5.89 4.28 再次浸锌 各1min 2.50 1.82 0.80 0.40 再次浸锌 各2min 0.75 1.03 再次浸锌 各3min 0.84 0.86 表2数据证明，两次浸锌得到的锌层比一次浸锌薄，配方2与配方1均是典型的浓溶液与稀溶液，锌层呈光亮，深蓝灰色，配方(1)碱浓度太高，粘度大，工件不易清洗干净，配方(2)碱浓度低，含锌量太少故需经常校正，溶液稳定性差，而改进配方(3)与(4)碱浓度适中，特别是含有镍盐，NaOH对Zn2＋的摩尔浓度比值由10提高到13～14，将酒石酸钾钠含量升高到100～120g/L，又引进添加剂，使镍离子呈更稳定络离子形式存在，从而能使镍离子与锌离子一起缓慢而均匀地置换沉积在铝表面，得到的锌镍合金层比配方(1)、(2)更薄更均匀。 有文献报导浸Zn层质量大致应在1.6～1.7mg/dm2范围(最佳＜3.1mg/dm2)，通过试验，我们发现控制Zn-Ni层质量在1～2mg/dm2范围的浸锌工艺能充分保证铝上镀层附着力良好。特别是含镍的锌层为随后的化学预镀镍沉积初期提供了充足的催化核心，这是提高随后镍镀层附着力的一个重要因素。 2 碱性化学镀镍预镀 实践证明，两次浸锌工艺是铝合金获得附着力优异的化学镀镍层的前提条件，但是这层薄而致密的锌层在随后的化学镀镍溶液中会发生化学溶解作用，常规化学镀镍使用酸性溶液(pH＝4～5)，工作温度高(90℃)，显而易见如果铝合金浸锌后直接在酸性镀液中化学镀镍，锌层很快溶解掉，而且溶解的锌会污染镀液，为了减缓锌层的溶解作用，提高化学镀镍层对基体铝合金的结合力，延长化学镀镍溶液的使用寿命，必须采用碱性化学镀镍预镀工艺，这也是铝合金化学镀镍成功与否的关键所在。 有人研究了化学镀镍反应初期基体铝上镍镀层的化学成分，发现大部分锌层溶解在化学镀镍溶液中，这种溶解作用的强弱取决于下列五种因素，化学镀镍液的温度、pH值、镍离子浓度、络合配位体种类和络合物浓度。为此，碱性化学镀镍作为预镀底层必须综合考虑镀液pH值、温度、沉积速度、络合剂种类和浓度之间的平衡关系，作者选择了4种代表性配方进行比较。见表3。 表3 碱性化学镀镍溶液 ρ/(g．L-1) 配方1 配方2 配方3 配方4 NaCl2．6H2O 21 21 NiSO4．6H2O 25 25 NaH2PO2．2H2O 12 20 25 25 (NH4)C6H5O7 45 45 络合剂 10 45 NH4Cl 30 30 30 30 NH4OH 50 50 为保证镀液稳定、沉积速度适中，经过试验改变还原剂和络合剂的浓度，确认配方(4)呈强碱性(pH＝8.5～9)，工作温度低(35～45℃)，由于采用复合络合剂，进一步降低镍离子有效浓度，氧化还原反应速度变得缓慢使结晶更细致均匀，从而能有效减弱浸锌层的溶解，而且在锌层被置换的同时即发生镍的自催化沉积，所以最终能在铝表面直接得到一层结晶细小、均匀、结合良好的薄镍层，而几乎不参杂有氧化物或锌层。 通过近两年的生产实践，证明该配方与国外引进的ENPLATEAL-100化学闪镀镍具有相似的功能，经过预镀能在铝表面得到一层薄而均匀、活泼的镍层，是随后酸性化学镀镍的理想底层。 3 酸性化学镀镍 选择3种酸性化学镀镍配方进行工艺比较见表4。首先观察镀层外观，从配方(1)得到的镍层呈半光亮黄白色，而配方(2)得到镍层色暗，不适用于铝合金，随后比较配方(1)和配方(3)，配方(3)是商品ENPLATE Ni418，其镍离子与次亚磷酸根离子的摩尔浓度比值大约在0.3～0.4，从而能保证沉积速度适中(16～20μm/h)，由于含有适当的缓冲剂和稳定剂因而镀液十分稳定。镀液温度保持在85～90℃，温度变化严格控制在±1℃范围，一般随着温度升高，沉积速度加快，含磷量下降，温度波动大时，磷含量变化太大，会生成片状镀层影响结合力和抗腐蚀性。一般随着pH值增大，沉积速度提高，含磷量下降，本工艺控制pH在4.9±0.1范围。生产过程镍离子和次亚磷酸根离子浓度及pH值逐渐减小，镀层含P量升高。 表4 酸性化学镀镍溶液 ρ/(g．L-1) 配方1 配方2 配方3 NiSO4．6H2O 23 25 NaH2PO4．H2O 24 24 C3II6O3 27 C4H6O4 20 C2H5ONa 15 Na3C6H5O7 15 ENPLATE Ni-418(mL/L) 60 ENPLATE Ni-418(mL/L) 90 本所化学镀镍生产线配置了美国WALCHEM化学镀镍自动分析(添加)仪，实现了镀液自动控温、连续过滤、压缩空气搅拌、镀液在线自动分析与补充。整个化学镀过程工艺条件始终在最佳范围，因而从配方(3)得到的镍层含磷量能稳定在80%左右，镀液稳定。其外观色泽呈光亮黄白色，接近进口的放大器铝腔体，满足了本课题防护、装饰性能的外观要求。 4 镀后热处理 化学镀镍层和铝基体界面产生的作用力称为应力，一般中磷(5%～9%)镀层的拉应力典型值为56～176MPa，高磷(10%～12%)镀层的压应力＜28MPa，低磷(2%～4%)镀层略有压应力，如果应力足够高而结合力不好则会造成镀层起泡或分离，或者在高、低温环境使用时，由于铝和镍的膨胀系数不同而产生的应力叠加到内应力上，也将导致化学镀镍层起泡。铝合金化学镀镍后进行热处理可能消除镍--磷合金中残留的原子氢，使内应力得到缓慢释放，最大限度减少内应力绝对值，同时促使沉积层和基体间发生微量扩散，进一步提高镀层与基体附着力，而不降低耐腐蚀性。热处理应在化学镀后立即进行，在有空气循环的烘箱中缓慢升温，效果较好。 根据MIL-C-26074E、AMS2404D、ISO 等化学镀镍标准规定，推荐铝合金提高附着力的热处理规范如下： (a)可热处理强化铝合金，在120～140℃下烘烤1～1.5h； (b)非热处理强化铝合金，在150～180℃下烘烤1～1.5h。 5 镀液稳定性与寿命 本工艺体系的碱性镀镍液和酸性镀镍液本身均十分稳定，经补充镍盐与还原剂，溶液可以连续使用，商品ENPLATE 418的镍离子更新累计质量可达37～50g/L。镀液煮沸也不会***。但是任何镀液的寿命都是有限的，为了在生产过程延长镀液使用寿命，关键在于严格的管理和维护。 首先要根据生产负荷，定期或不定期分析镍离子和还原剂浓度，少量或经常补充消耗的镀液成分，使镀液始终工作在最佳工艺范围，与此同时生产过程要严格控制温度和pH值在工艺范围，这是保持镀液稳定，延长寿命的基本要求。必须防止镀液成分过分偏低，一次性大量补充试剂，造成溶液不平衡，影响工作寿命。 保持镀液尽量干净是延长化学镀镍液寿命的重要措施之一，配制镀液要用去离子水和分析纯试剂。任何金属杂质的引入都会对化学镀镍溶液产生不利影响，如果试剂纯度不够，金属杂质含量高，镀液中杂质微粒会发生自催化反应而析出金属镍，导致镀液混浊。另外，尽管采用聚丙烯塑料镀槽，理论上镍不会沉积在镀槽壁上，然而由于空气尘埃会带入颗粒状物质，同样会成为自催化核心，所以在局部过热的加热管壁和槽底，在生产一定周期后仍会堆积少量镍，如果不及时清除将会严重影响镀液稳定性。每班工作结束要及时抽出化学镀镍液，使其迅速冷却到60℃以下，以减少镍的自发析出。要经常检查加热管壁、滤芯、槽底、槽壁有无镍析出，定期用稀硝酸浸泡、清洗，但是必须将残存的酸迹清洗干净，因为硝酸是降低镀液寿命的有害杂质。 严格控制装载量也是延长化学镀镍溶液寿命的一个重要因素。装载量过大会使反应过分剧烈，次亚磷酸钠可能***为亚磷酸钠，析出的镍会脱落，溶液易浑浊甚至***，同样在空载和压缩空气强烈搅拌下也会加速次亚磷酸钠氧化成亚磷酸钠，影响镀液稳定性。为延长镀液寿命，生产中应该将装载量控制在最佳范围0.5～1.0dm2/L，应当尽可能将足够量的工件集中一起施镀，有效利用槽液的负载能力，避免过载和空载。 6 典型工艺体系 铝件→有机溶剂去油→碱性除油(碱腐蚀)→硝酸浸蚀→浸锌→去膜→第二次浸锌→碱性化学镀镍→酸性化学镀镍→去离子水漂洗→热处理。 7 镀层物理化学特性 7.1 镀层化学成分及结晶形态 用电子显微镜及X射线能谱分析铝上化学镀镍层成分与形态见表5。 表5 不同化学镀镍工艺镀层成分与组织形态 酸性镀镍 (配方3) 酸性镀镍 (配方1) 碱性镀镍(0) 化学镀 镍层成分 Ni89.95% P10.05% Ni86.82% P13.18% Ni93.79 % P6.21% 结晶形态 镀层光亮、连续 厚度均匀，有少 量孔隙，晶粒大 小为亚微米 镀层发暗，呈粒 状不连续，厚度 不均匀晶粒大 小为4μm 镀层半光亮，基 本连续有孔隙 区，晶粒大小 为亚微米 从表5的镀层外观及结晶形态看出，酸性镀镍(配方3)最好，碱性镀镍0组较好，酸性镀镍(配方1)较差。 据报道，含磷量＜8%的化学镍镀层为晶态结构，有磁性，但比电镀镍小，但随着含磷量增加，从晶态向非晶态转变，含磷量＞8%时呈亚晶态结构，呈弱磁性，经热处理能显著提高磁性。含磷量在10%～12%时为非晶态镍--磷(Ni-P)合金，完全无磁性，不存在晶界、位错等晶体缺陷。因而，化学镀镍层耐腐蚀性随着含磷量增加而提高，通过X射线能谱分析证实从配方(3)得到的化学镀镍层含P量为8%～10%，属于中磷化学镀镍层。 7.2 镀层附着力 按标准ISO (附录B)规定，采用热震试验方法，将铝合金LY12CZ化学镀镍试样及零件放在电热烘箱中加热至250℃，保温1h，经冷水骤冷，未见鼓泡与起皮。 7.3 高低温冲击试验 铝腔体10个(化学镀镍15μm)，按标准GJB 150.5-86规定，经高温125℃，低温-55℃，进行6个循环冲击，未见鼓泡与起皮。 7.4 湿热试验 铝试样(LY12CZ)100mm×50mm×1mm三件及铝腔体2个(化学镀镍15μm)，按标准GJB150.10-86规定，进行恒定湿热试验168h(温度40℃、相对湿度95%)，镀层表面没有变化。 7.5 中性盐雾腐蚀试验 标准：GJB 150.11～86(委托电子部5所测试) 试样：100mm×50mm×1mm(LY12CZ) 浓度：5%NaCl，35℃，连续喷雾48h，结果见表6。 表6 中性盐雾试验(48h)结果 编号 镀覆工艺 数量 试验结果 耐腐蚀等级 A H．Ni25 3 一块有1个白锈 点，余两块无变化 9.5 C H．Ni10 3 三块各有2～3 个白锈点 9 D H．Ni20 3 一块各有1～2个 白锈点，一块无变化 E H．Ni16 3 三块各有1～2 个白锈点 9 从表6中可看出，由于酸性化学镀镍(配方3)层含磷为8%～10%，属中磷镀镍层，耐蚀性属良好，等级(9.5级)，若要进一步提高抗蚀性，需采用高磷(含磷10%～12%)镀镍层。以下四组试样中耐蚀能力强弱顺序是A-D-E-C，与镀镍层厚度成正比，说明随着镍层厚度增加，镀层孔隙率下降，从而提高了耐盐雾腐蚀能力。另外，铝试样表面状态也影响耐蚀性。因为表面粗糙度愈高，获得无孔隙率的镀层厚度越大。建议在海上或恶劣环境使用的铝合金零件化学镀镍厚度应大于25.4μm。 7.6 硬度 用HX-1型显微硬度计测量，镍层厚度≥25μm)负荷100g，试验结果见表7。 表7 化学镀镍层硬度 编号 涂覆工艺 后处理 硬度(HV) 1 H．Ni45 520～572 2 H．Ni45 300℃×3h 824～897 表7说明，热处理以进一步提高化学镀镍层的硬度，这是由于热处理镀层由非晶形组织转变为晶形组织。温度达到230℃，开始有磷化镍(Ni3P)析出，温度愈高析出量愈大。据报道400℃热处理可达最大硬度值(HV＞1000)，与镀硬铬相当，但是耐腐蚀性和延展性均有所下降。 7.7 沉积速度 采用称重法测定了铝上化学镀镍测沉积速度， 碱性镀镍(表3，配方2) 沉积速度：10μm/h 碱性镀镍(表4，配方3) 沉积速度：16.7μm/h 7.8 可焊性(焊接浸润试验) 用焊接进行浸润性试验，化学镀镍试样分三组，厚度分别为10μm、16μm、20μm。每组二片，分别与镀金层，铝合金和铝电镀镍层进行定性比较，试验结果表明，铝上化学镀镊层焊接性能良好。镀层厚度不同焊接性能区别不大，浸润能力与电镀镍相当。比镀金层稍差，但比未镀覆的铝合金好得多，能满足本所微波元件焊接要求。如果仅为了改善铝上焊接性能而采用化学镀镍则推荐厚度为10μm。 8 结论 采用含镍盐及添加剂的改进锌酸盐配方，经二次浸锌处理和碱性化学镀镍预镀再进行酸性化学镀镍的工艺方法，通过小型生产线的应用，证明该工艺体系稳定可靠，能够在几何形状复杂、含深孔、盲孔、尺寸精度要求高的铝合金元件表面获得厚度均匀、附着力优异、耐腐蚀性良好，并且具有理想的物理、化学特性(电磁屏蔽、焊接性、耐磨等)的光亮化学镀镍层。它可以取代电子设备的微波、天线元件铝镀银工艺，并能提高电子设备微组件三防性能和电性能可靠性。
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楼主说的铝合金是指铝和什么元素的合金？
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铝合金       以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。　　铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。　　铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。 　　铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。　　一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。锌合金    1. 比重大。　　2. 铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。　　3. 可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆。　　4. 熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。　　5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。　　6. 熔点低，在385℃熔化，容易压铸成型。　　使用过程中须注意的问题：　　1. 抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形，表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降，时间长了甚至破裂。　　铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小，因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极，在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。　　2. 时效作用　　锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成，它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。　　3. 锌合金压铸件不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。
请登录后再发表评论!锌基合金_百度百科
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锌基合金（zinc alloy ）锌基合金--新型轴承合金 高铝锌基合金是新型重力铸造锌基合金系列（ZA8、ZA12、ZA27）的代称。
锌基合金概述
其在1997年被列入国家推荐标准《铸造锌基合金》后（标准代号：GB/T），以ZnAl27Cu2Mg即ZA27-2为代表并衍生的高铝锌基合金，作为新型轴承合金已广泛取代部分巴氏合金和青铜，用来制造各类轴瓦、轴套、滑板、滑块、蜗轮及传动螺母等减摩耐磨件。
以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有、、、镉、铅、钛等。锌基合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备，压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌基合金和变形锌基合金。
锌基合金区别
与巴氏合金相比
除了拥有显著的性价比优势外，还具有更高的强韧性、更低的比重和更宽的应用范围等特点。
与青铜相比
1．强度、硬度和许用与铝青铜相当，广泛超过锡、铅等，许用速度相近。完全能够满足轴瓦等独立减摩耐磨零件使用条件的需求。
2．对润滑油的亲和力较强，自润滑性更好，加上其冶金特性（熔点低，不易与钢轴发生冶金结合），因此使用中抗粘着性强，减摩耐磨特性更加突出。
3．摩擦系数低，磨损小，因而使用寿命更长。同等使用下，一般在瓦的1倍以上，从而降低了配件的采购成本。
4．热导率大（ZZnAl27Cu2Mg λ=125； ZCuAl10Fe3 λ=59），散热快，磨面温升慢且低，对配对摩擦有更好的保护作用。
5．材料密度低（ZZnAl27Cu2Mg ρ=5g/cm3），产品质量轻（同型号、同规格质量轻1/3），***、维护更加容易、方便。
6．具有较高阻尼特性，减振抗噪。
锌基合金物理特性
国标规定的ZA27-2化学成分及物理特性
合金牌号 合金代号 合金元素 主要杂质含量（不大于）
ZZnAl27Cu2Mg ZA27-2 Al Cu Mg Zn Fe Pb Cd Sn 其他
25.0-28.0 2.0-2.5 0.01-0.020 其余 0.075 0.006 0.006 0.003
牌号 合金代号 铸造方法及状态 抗拉强度
MPa 延伸率 % 布氏硬度
ZZnAl27Cu2Mg ZA27-2 SF
注：T3工艺为320℃?3h炉冷。
高铝锌基合金制品的化学成分及物理特性
合金牌号 合金代号 合金元素 主要杂质含量
（不大于）
Al Cu Mg Zn Fe Pb Cd Sn 其他
ZZnAl27Cu1Mg ZA27-1B 25.0-28.0 1.0-2.0 0.01-0.02 其余 0.055 0.006 0.006 0.003 Mn0.01
ZZnAl27Cu2Mg ZA27-2B1
25.0-30.0 2.0-3.0 0.01-0.02 其余 0.075 0.006 0.006 0.003 Mn0.01
合金牌号 合金代号 铸造方法及状态 抗拉强度
MPa 延伸率 % 布氏硬度
ZZnAl27Cu1Mg ZA27-1B SF 380 10 100
JT2 350 14 90
JF 400 6 110
ZZnAl27Cu2Mg ZA27-2B1 SF 400 10 100
JT1 360 14 90
JF 420 6 110
ZA27-2B2 SF 420 10 105
JT1 380 12 90
JF 440 6 120
注： T1工艺指稳定化热处理工艺，T2工艺指时效热处理工艺。
节约成本 优势明显
锌基合金不仅具有优越的机械性能，更具有极高的性价比。以锌代铜，不仅能有效保证提高您的产品性能，同时可使您同种规格的产品节省成本40%左右：
以Φ5×74m回转窑托轮轴瓦为例，每套12件，可节约166700元.
高铝锌基合金在回转窑上的应用
适用于低速≤7.1m/s、重载≤300Kg/cm2、常温≤150℃条件下，要求[pv] ≤30。
可为10000t/d以下回转窑提供全系列托轮轴瓦、轴套产品，具有年产3000台套的生产能力。
高铝锌基合金在回转窑上的应用
轴瓦的刮研与润滑建议
1.刮研建议：
a.应保证轴瓦与球面瓦接触良好，轴瓦背与球面瓦在配合刮研时，接触点为25×25mm2上不少于3点，并用涂色法进行检查。
b.应保证轴瓦与轴颈接触均匀、连续。刮研接触角以30～40度为宜，接触点为1～2点/cm2。
PUBLIC POWER
c.轴瓦与轴颈的侧隙应刮削平顺，检测规范可参见设计部门提供的***方案。实际中应根据瓦口间隙的大小和储油槽的深浅、平顺刮削至接触带，起始处不小于1mm，末端应在0.15～0.20之间。
d.轴瓦刮研端面为10×10mm2上不少于1点。
2.润滑建议
a.通常情况下，夏季宜采用VG680动力粘度的润滑油，冬季宜采用VG460动力粘度的润滑油。同时，使用中也要考虑环境和地域的差异并高度关注润滑油膜的厚度是否满足润滑要求。
b.虽然高铝锌基合金轴瓦与青铜轴瓦相比对润滑油的要求更低，但是因为当今设备的发展趋势正向着负荷大、效率高、寿命长的方向发展，因此我们一定要更新润滑观念，为了保证设备更加安全运行，建议采用高品质的含有极压及耐磨添加剂的润滑油。
c.高度关注磨合初期的润滑情况，加强监控与清洁。
《中华人民共和国国家标准---铸造》 GB/T
(发布 实施)
本标准首次全面修订。国际标准化组织（ISO）尚未制订铸造锌合金标准（仅有一个锌合金标准ISO301-1981,其中仅列出合金锭的化学成分没有列出力学性能）。为促进，技术和经济交流，同时又能满足国内市场须要，在本版本中引进了德国标准DIN1743中两个合金牌号（适用于制造和美术装饰品），美国标准ASTM B791中三个合金牌号（适用于制造减磨、减震和结构件）。上述五个合金牌号在引用时仅采用了它们的化学成分和力学性能指标，具体见本标准附录B。
本版本在下列章节中有所改变：
---第3章中给出锌合金定义、新的牌号和代号；
---第4.1条中在ZA9-2合金中将铝含量上限由11.0%改为10.0%,在ZA 11-5合金中将铝含量下限由9.0%改为10.0%,取消ZZnAl4和ZZnAl4-0.5两个压轴合金牌号；
---第4.4条中增加试样浇冒口系统
---第4.7条中新增条文；
---第5章中新增条文5.1-5.6
本标准GB 《锌合金铸件》配套使用。
本标准的附录A是标准的附录；
本标准的附录B是提示的附录。
本标准由中华人民共和国机械工业部提出。
本标准由全国铸造标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：沈阳铸造研究所、河南中发合金制品有限公司（现许昌众力合金制品有限公司）、阿城市有色金属铸造厂、沈阳高压开关厂、包头五二研究所。
本标准主要起草人：张照文、申震涛、李东基、张斌、靳依林
锌基合金铸件品质
一、锌基合金的特点
1. 比重大。
2. 铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。
3. 可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆。
4. 熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。
5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。
6. 熔点低，在385℃熔化，容易压铸成型。
使用过程中须注意的问题：
1. 抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形，表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降，时间长了甚至破裂。
铅、锡、镉在锌基合金中溶解度很小，因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极，在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
2. 时效作用
锌基合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成，它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。
3. 锌基合金压铸件不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用。锌基合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。
图1 时效时间对锌基合金屈服强度和冲击韧性的影响
图2 温度对抗拉强度的影响
二、锌基合金种类
Zamak 3: 良好的流动性和机械性能。
应用于对机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。
Zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。
应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。
Zamak 2: 用于对性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。
ZA8: 良好的流动性和尺寸稳定性，但流动性较差。
应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件。
Superloy: 流动性最佳，应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件，如电器元件及其盒体。
不同的锌基合金有不同的物理和机械特性，这样为压铸件设计提供了选择的空间。
三、锌基合金的选择
选择哪一种锌基合金，主要从三个方面来考虑
1. 压铸件本身的用途，需要满足的使用性能要求。包括：
（1） 力学性能，抗拉强度，是材料断裂时的最大抗力；
伸长率，是材料脆性和塑性的衡量指标；
硬度，是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。
（2）环境状态：工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。
（3） 精度要求：能够达到的精度及尺寸稳定性。
2. 工艺性能好：（1）铸造工艺；
（2）机械加工工艺性；
（3）表面处理工艺性。
3. 3. 经济性好：原材料的成本与对生产装备的要求（包括熔炼设备、压铸机、模具等），以及生产成本。
四、锌基合金成分控制
1. 标准合金成分
0.035 ~ 0.06
0.035 ~ 0.06
0.035 ~ 0.06
0.02 ~ 0.035
0.025 ~ 0.05
2. 合金中个元素的作用
合金成分中，有效合金元素：铝、铜、镁；有害杂质元素：铅、镉、锡、铁。
作用：① 改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高机械性能。
② 降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如鹅颈、模具、坩埚的侵蚀。
铝含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考虑到所要求的强度及流动性，流动性好是获得一个完整、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件。
铝对流动性和机械性能的影响见图3。流动性在铝含量5 %时达到最大值；在3 %时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3中虚线。冲击强度在含铝量3.5 %达到最大值；6 %时降到最小值。含铝量超过4.3 %，合金变脆。含铝量低于规定范围，导致薄壁件充型困难，有铸后冷却破裂的可能。铝在锌基合金中不利的影响是产生Fe2Al3浮渣，造成其含量下降。
图3 铝对合金流动性和机械性能的影响
作用：1. 增加合金的硬度和强度；
2. 改善合金的抗磨损性能；
3. 减少晶间腐蚀。
不利：1. 含铜量超过1.25%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化；
2. 降低合金的可延伸性。
作用：① 增加 铜含量对合金强度的影响见图4。
图4 铜对合金强度的影响
作用：① 减少晶间腐蚀
② 细化合金组织，从而增加合金的强度
③ 改善合金的抗磨损性能
不利：① 含镁量 & 0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降。
② 易在合金熔融状态下氧化损耗。
镁对合金流动性的影响见图5。
图5 镁对合金流动性的影响
（4）杂质元素：铅、镉、锡
使锌基合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。
当锌基合金中杂质元素铅、镉含量过高，工件刚压铸成型时，表面质量一切正常，但在室温下存放一段时间后（八周至几个月），表面出现鼓泡。
图6 铅、镉含量过高造成晶间腐蚀的显微照片
（5）杂质元素：铁
① 铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣。
② 在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。
③ 增加合金的脆性。
铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加，每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和（当温度下降时），或不饱和（当温度上升时）。当铁元素过饱和时，处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应，结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强，以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗，形成更多的浮渣。
图7 铁在锌基合金中的溶解度随温度的变化
五、生产中注意的问题
1. 控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。优质的锌基合金料是生产优质铸件的保证。
2. 采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。
3. 新料与水口等回炉料配比，回炉料不要超过50%，一般新料：旧料 = 70：30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。
4. 水口料重熔时，一定要严格控制重熔温度不要超过430℃，以避免铝和镁的损耗。
5. 有条件的压铸厂最好采用集中熔炉熔化锌基合金，使合金锭与回炉料均匀配比，熔剂可更有效使用，使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单独熔炉。
锌基合金分类
锌基合金也称为锌合金，一般分为二元合金、三元合金和多元合金。二元锌基合金一般指锌铝合金；三元锌基合金一般指锌铝铜合金；多元合金一般指锌铝铜及其他微量金属。
锌基合金、锌合金、锌铝合金都是一个宽泛的概念，不是指该合金可以满足某种特定功能的概念。如锌铝合金按照铝的含量分为低铝锌基合金、中铝锌基合金和高铝锌基合金。它们虽说都是锌铝合金，但它们的性能却有着很大不同。
低铝锌基合金一般为二元合金，主要用于防腐功能，基本上用喷镀锌铝合金替代了镀锌工艺（新技术）。中铝锌基合金一般为三元合金，主要用于紧固功能，常常用于制造铆钉等紧固件，其原因是除了其具有一定的强度和延伸率，最主要是其具有很好的施工方便性。高铝锌基合金一般为三元或多元合金，该合金具有这样的特性，即采用不同的熔炼参数和铸造工艺，制造出的材料在性能上存在着很大的差异；有的延伸率好适合于制造紧固件，有的强度高适合于制造高强度壳体，只有一少部分减摩系数小适合于制造滑动轴承；因此高铝锌基合金在国外被称作“魔术合金”。一般来说，锌基轴承合金都是高铝锌基合金，但高铝锌基合金并不都是滑动轴承合金。
新型滑动轴承合金的分类中的“锌基合金”和上述宽泛概念的锌基合金有着本质上的差异，严格说就不是一类材料。
滑动轴承合金要求要有一定的强度、延伸率和硬度，最重要的要有非常良好的减摩性能。
良好的减摩性绝对不是把几种有关的金属成份混合在一起熔炼就可以自然产生出来的，它是需要完整的工艺来保证其性能的；比如金刚石和石墨，它们具有相同的化学成份，如果采用不同的工艺，那么就可以生产出金刚石或石墨；金刚石的分子结构是三角形结构，它的特性是坚硬无比，可以用来制作刀具；石墨的分子结构是平行结构，它的特性是非常柔软，可以用来制作润滑剂；金刚石和石墨成分相同，其性能却是天壤之别。
多元合金的工艺比三元合金要复杂许多；三元合金是可以通过一次熔炼产生，也采用二次熔炼工艺。由于二次熔炼的成本比一次熔炼的高，许多企业愿意采用一次熔炼工艺生产三元合金。多元合金是在三元合金的基础上多加了一种或几种合金成份，熔炼技术自然就要复杂许多，一般的熔炼技术水平想随意多加一种或几种元素，其实都是很有难度加入进去的。
随着世界纳米技术的诞生，从纳米技术衍生出的微纳米应用技术给基础工业带来了全新的发展思路，彻底改变了人们的思维。
微应用技术应用在了轴承合金领域，诞生了先进的“联合熔铸工艺”技术，因此实现了在多元的轴承合金基础上制造与世界同步的锌基微晶合金。
微晶合金是一种合金晶粒细化至微米级的锌基合金材料，具有这种超微晶粒的锌基合金可以实现在某一特殊方面表现出极其优异的综合机械性能、超强的尺寸稳定性和耐磨性。
锌基合金发展历程
一、锌基合金的发展
1930年“二战”前夕，德国为了解决铜资源紧缺和高成本的问题，开始寻找锡青铜、铅黄铜及巴氏合金的替代品，启动了新一代滑动轴承合金的研究。
1935年，德国经过近五年的研究，发现铸造锌基合金和铸造铝基合金的力学性能和减摩性能均可以超过铜基合金和巴氏合金。
1938年德国成功地使用铸造锌基合金替代锡青铜、铝青铜和使用铸造铝基合金替代了巴氏合金等用来制造轴瓦（套）产品，而且装备到军事坦克和汽车中并取得良好的效果。
年“二战”期间，德国铸造锌基合金和铸造铝基合金的年使用总量由7800吨猛增到49000吨，这一变化引起了国际铅锌组织的高度关注和重视。
1959年，国际铅锌组织成员单位联合启动了一项科研计划，命名为“LONG-S PLAN”，其宗旨是研发一种比铜基合金和巴氏合金的性能更高、使用寿命更长的新一代减摩合金，在该计划中将此研发中的减摩合金称之为long-s metal。
年间，国际铅锌组织成员单位率先研制出铝基long-s metal减摩合金，牌号分别为AS7、AS12、AS20等。铝基合金AS7、AS12首先被应用在汽车上替代了传统的铜基合金轴瓦，使汽车的高速性能得到了很大提高，促进了汽车工业快速发展；在此之后铝基合金AS20又在大、中型电动机、汽轮机、水轮机、工业泵、鼓风机、压缩机等高速、中低载荷的工况下得到了应用，替代了传统的巴氏合金，促进了装备制造业的快速发展。
上世纪70年代初期，加拿大Norand Mines Limied研究中心与美国Zastern公司合作，研制出锌基long-s metal减摩合金ZA8、ZA12、ZA27等，并将ZA27减摩合金应用在轧钢机、压力机、齿轮箱、磨煤机、空调、精密机床等低速、重载的工作场合，全面替代了传统的铜基合金减摩材料。
新一代long-s metal减摩合金的问世受到国际上广大用户的极大关注，许多工业发达国家都在long-s metal研发上投入更多的人力、物力，仅美国就有数十家公司开发long-s metal铝基、锌基等系列减摩合金。
由于long-s metal具有优良的减摩性、较好的经济性，在制造业领域迅速得到推广并全面替代铜基合金、巴氏合金等传统减摩合金，具有很强的市场竞争力。
后来人们称long-s metal轴承合金为新型减摩合金。
美国Zastern公司技术顾问Mr.Bess在其介绍“LONG-S PLAN”文章中指出：研制经济型long-s metal锌基合金的目的，不仅仅是要在传统轴承合金能够胜任的场合替代它们，更重要的是通过long-s技术，使long-s metal应用于铜基合金和巴氏合金在强度、耐磨性不能满足要求的场合。
据Mr.Bess当时的预测：“long-s metal锌基合金在近期会有一个很大的发展，其生产规模和销售市场将迅速扩大，二十一世纪将是long-s metal 锌基合金的全盛时期。”
二、国内锌基合金的发展
缘于新型long-s metal锌基合金与传统的皆可用于制造滑动轴承，而且制造成本远远低于巴氏合金，故long-s metal被国内音译为“龙氏合金”，业内称long-s metal为新型减摩合金，更多人习惯称之为新型轴承合金。
1982年，国家铸造技术的归口单位沈阳铸造研究所，引进了美国ASTM B791-1979标准中long-s metal ZA27锌基合金，经过近二年的消化吸收，开发出了国产锌基ZA27新型轴承合金，国家标准代号为ZA27-2，标志了我国新型减摩合金的发展拉开了序幕。
1985年，由时任辽宁省副省长陈淑芝女士的倡导和沈阳铸造研究所有关领导的大力支持下，成立了由沈阳铸造研究所的技术精英组成的沈阳轴瓦材料研究所，专门从事引进国外先进的long-s metal技术，以推动国内“龙氏合金”技术的发展及推广。
1991年，沈阳轴瓦材料研究所首先在锌基ZA27-2合金的基础上，研究开发了高铝锌基ZA303合金材料，解决了ZA27-2低温脆性等缺点，并与当年通过了沈阳市科学技术委员会科学技术成果鉴定，自此“龙氏合金”技术在国内各大高等院校和科研单位进行大范围的扩散和技术交流，推动了我国“龙氏合金”的快速发展。
三、锌基合金进入了“微晶合金”时代
1990年7月，第一届国际会议在美国举办，标志着纳米科学技术的正式诞生，该会议正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。
1999年，纳米技术走向市场，基于纳米技术的产品全球年总营业额高达到500亿美元；一些国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米技术战略高地。设立纳米材料研究中心，把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点；德国专门建立纳米技术研究网；美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心；中国也将纳米科技列为中国的“”。
2001年，源自纳米技术所衍生出来的一个技术分支---微纳米应用技术。发达国家的微纳米应用技术在基础材料领域已经得到应用并取得了惊人的成果，尤其是应用微纳米技术制造出的许多微晶合金材料，正在对人类产生深远影响，已彻底改变了人们的思维方式。
2005年，中国微米纳米技术学会正式成立，标志着我国的微纳米应用技术起步，在满足功能材料个性需要方面与发达国家站到了同一起跑线上。
中国微米纳米技术学会会员单位的科研人员将微纳米技术应用在特种减摩合金材料领域，先后开发出了为满足某些单项性能有特殊需求的微晶合金材料，如航空发动机用轻体镁基微晶合金、耐高温的镍基微晶合金、要求高度可靠性的银基微晶合金等。特种微晶轴承材料不仅填补了减摩材料国内的空白，而且从材料的单项性能方面保持了与世界微晶合金技术的同步发展。
2009年，中科院沈阳金属研究所、沈阳铸造研究所、沈阳理工大学等微纳米技术应用研究领域的专家们，开展产学研联合攻关；研发出一整套微合金化处理及低温急冷等联合熔铸工艺技术（俗称三次熔炼工艺法），实现了锌基微晶合金的制备；已有四种锌基微晶合金材料在国内已经实现了批量生产，其中包括具有超低减摩系数的微晶锌基合金LZA3805，具有较大PV值特性的微晶锌基合金LZA4008，具有超耐磨特性的微晶锌基合金LZA4205，具有良好抗冲击特性的微晶锌基合金LZA4510等。
锌基微晶合金可以满足单项性能特殊要求的特性，是区别于传统普通减摩合金的重要标志，为装备制造业实现减摩材料的定制化生产，满足了设备制造的个性化需求，为实现装备制造的高效率、高精度、高可靠性、低成本等方面提供了有力的保障。
2010年，采用锌基微晶合金制造的轴瓦、轴套、蜗轮、滑板、丝母等系列减摩产品，已经成功地在锻压设备制造行业、数控机床制造行业、减变速机制造行业、重型矿山设备制造行业、工程机械制造行业中得到了应用。
锌基微晶合金产品以其高可靠性及稳定性成功替代传统减摩合金和新型减摩合金产品，取得了良好的社会效益和巨大的经济效益，标志我国锌基合金的发展进入了“微晶合金”时代！