Что входит в состав замак сплава и какими характеристиками он обладает?

Далеко не каждый человек сможет ответить сказать, что такое ZAMAK или цамак (в сокращении ЦАМ). Замак — это сплав, в состав которого входит цинк, алюминий и медь. В русскоязычных источниках его называют сокращенно ЦАМ (по названию первых букв компонентов).

История открытия

Впервые о литейных сплавах группы ЦАМ стало известно в 1930-х годах. В это же время мастера металлургии научились обрабатывать цинк под давлением. Тогда сформировался состав ЦАМ, который не изменился и сейчас. В сплаве содержится 4% алюминия, до 3% меди, а остальное количество занимает цинк. Иногда в состав может добавляться 0.06% магния.

Состав сплава

Характеристики материала зависят от его состава. У ЦАМ основой является цинк. В качестве легирующих компонентов выступает медь и алюминий. Классическое соотношение металлов в составе сплава:

  1. Цинк — 95%.
  2. Алюминий — 4%.
  3. Медь — 1%.

Каждый их металлов влияет на характеристики сплава по-разному:

  1. Цинк — пластичный и хрупкий материал. Обладает низкой температурой плавления. Из него делают основу ЦАМ.
  2. Чтобы увеличить механические характеристики сплава, в его состав добавляют алюминий. Он уменьшает размер зёрен в структуре материала, тем самым увеличивая общую прочность.
  3. Дополнительно увеличивают прочность с помощью введения меди. От добавления одного процента этого материала общая прочность сплава увеличивается на 7%. Однако медь ухудшает показатель коррозийной устойчивости материала и снижает его пластичность.

Увеличить устойчивость ЦАМ к коррозии можно при добавлении небольшого количества магния. В смеси можно встретить вкрапления других материалов, которые негативно влияют на его характеристики. К ним относится железо, олово, кадмий и свинец. Если этих материалов в составе содержится слишком много, оно становится менее устойчивым к механическому воздействию. При изменении химического состава сплава можно добиться улучшения или ухудшения физических характеристик материла.

Способы добычи

Сплавы, состоящие из двух и более компонентов, изготавливаются искусственным путём. Для этого разработаны специальные технологии, на которых базируется изготовление материалов из исходных компонентов. Процесс производства сплавов ЦАМ определён в государственном документе ГОСТ 19424-97.

Чтобы сделать ЦАМ, рабочие на литейных заводах используют низкотемпературные печи. Компоненты расплавляются до однородной массы, тщательно перемешиваются и разливаются по формам. Чтобы снизить количество вредных примесей в составе, применяется метод рафинирования. Он подразумевает под собой отстаивание расплавленного сплава на протяжении нескольких суток. За длительный промежуток времени, сторонние вкрапления всплывут на поверхность сплава. Далее их убирают из металла.

Марки

Маркировка металлов и сплавов предназначена для того чтобы человек не путался при использовании материала в каких-либо целях. Самые распространённые марки смесей Замак:

  1. ЦАМ 4-3.
  2. ЦАМ 10-5.
  3. ЦАМ 9-1.5.
  4. ЦАМ 4-1.

Каждая марка соответствует определённому ГОСТу.

Свойства

Чтобы понять где можно применять готовый материал, нужно учитывать его характеристики. Они полностью зависят от состава и способов обработки сплава Zamak.

Физические свойства

Зная физические свойства материала, можно выбрать сферы применения для сплава. К ним относятся:

  1. Плотность — 6700 кг/м3.
  2. Максимальная температура плавления — 387 градусов по Цельсию.
  3. Температура кипения — 710 градусов.

Сплав обладает хорошей теплопроводностью.

Механические свойства

Если говорить о прочности материалов ЦАМ, их можно сравнить со сталью 20. Выдерживают длительное напряжение разрыва при 245 МПа. Деформация структуры сплава происходит при 12 МПа. По шкале Бринелля можно установить диапазон прочности ЦАМ. Он начинается от 95 и доходит до 100 единиц.

Пластичность сплава изменяется в зависимости от количества легирующих добавок в его составе. Он может растягиваться на 0.1% от общего размера.

Химические свойства

Химические свойства также зависят от состава ЦАМ. Например, при минимальном содержании меди он обладает высокой устойчивостью к коррозии. Чтобы увеличить этот показатель, на поверхность материала наносится гальваническое покрытие. Вступает в реакцию с кислотами и щелочами.

Технологические свойства

Говоря о технологических свойствах сплавов ЦАМ, их можно разделить на несколько групп:

  1. Деформируемые составы. Отличительные особенности представителей этой группы — высокий показатель пластичности. Их легко обрабатывать оборудованием под давлением. Хорошо разрезаются и сверлятся.
  2. Литейные смеси. По названию можно понять, что представители этой группы имеют высокие литейные свойства. Показатели жидкотекучести и усадки позволяют изготавливать из них отливки сложной формы с тонкими стенками.
  3. Антифрикционные сплавы. Металлы с низким коэффициентом трения.

Говоря о ЦАМ и работе с этими сплавами на производстве, можно услышать недовольство сварщиков. Связано это с тем, что сделать соединительный шов с помощью сварочного аппарата крайне сложно. При этом поверхность ЦАМ хорошо полируется и шлифуется с помощью различных абразивов. На ней не остаётся заноз, заусенцев.

Область применения

Характеристики сплавов ZAMAK позволяют использовать их в различных областях. Самые явные примеры:

  1. Из этого материала изготавливают дверную фурнитуру. К ней относятся ручки, замочные окантовки и корпуса, петли, декоративные элементы.
  2. Детали из ЦАМ присутствуют в конструкциях холодильников и другой бытовой техники.
  3. Популярны сплавы на основе цинка в автомобилестроения. Из них изготавливаются решётки для радиаторов, детали для гидравлических тормозов, корпуса для насосов и карбюраторов.
  4. Найти элементы, изготовленные из ЦАМ, можно в военном деле. Из этого материала делают спусковые крючки для стрелкового оружия.
  5. Часто его применяют при изготовлении подшипников для промышленного оборудования.
  6. Также этот материал используется для изготовления рыболовных снастей и оснастки. Его можно увидеть в деталях удочек и катушках.

Сплавы из меди, цинка и алюминия используются при производстве механизмов для часов, застёжек-молний, пуговиц. В велосипедных тормозах также можно встретить этот материал.

Из ЦАМ изготавливают декоративные предметы. Например, на полках магазинов можно увидеть наборы металлических солдатиков, которые сделаны из этого материала. Его используют ювелиры для изготовления украшений, статуэток и кулонов. Связано это с тем, что в сплаве нет свинца и никеля. Эти компоненты считаются опасными для человека. При изготовлении декоративных украшений, ювелиры покрывают ЦАМ специальными составами, которые делают его похожим на золото и серебро.

Прежде, чем приобретать изделия из ЦАМ, требуется ознакомиться с его сильными и слабыми сторонами. Преимущества:

  1. Материал легко поддаётся обработке. Из него можно изготавливать изделия сложной формы.
  2. Хорошо поддается шлифовке. Абразивный материал не оставляет заусенцев, шероховатостей.
  3. При покрытии гальваническим слоем материал приобретает устойчивость к воздействию коррозии.
  4. Небольшой удельный вес.

К недостаткам можно отнести плохую устойчивость к ударам и воздействию высоких температур. Также ЦАМ теряет свои характеристики при быстром снижении температуры. Из-за этого ограничивается область применения материала.

Сплав ZAMAK является неизвестным для большинства потребителей. Однако благодаря характеристикам и внешнему виду материал получил широкое распространение в разных отраслях. ЦАМ используют ювелиры для создания украшений сложной формы. Гладкая поверхность позволяет использовать их без дополнительного покрытия.

Ссылка на основную публикацию