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SMM5月17日讯：铸造锌合金因其有熔点较低， 铸型寿命长, 铸件尺寸精度高, 力学性能优良且易电镀等优点，被广泛应用于卫浴五金、锁具、电子通讯五金、建筑五金、汽车和摩托车部件、饰品五金、玩具礼品等行业。压铸锌合金可应用范围的非常广，在我们日常生活中可以说是无处不在。随着消费升级，未来锌合金的用途也会随着市场的需求而变化。

在SMM主办的2023SMM（第十八届）国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会上，株冶集团经营管理部部长周坚林就锌合金压铸行业分类、合金元素对性能的影响、株冶锌合金生产及研发等定制化锌合金在压铸各行业的应用情况做了详细说明。

(相关资料图)

锌合金压铸行业分类

卫浴五金：

卫浴用品如水龙头、挂架、扶手、五金配件等长期在潮湿的卫生间使用，因此对材料的强度、硬度、耐腐蚀性及耐磨性十分讲究。除了实用性，卫浴用品讲求美感，镀层细腻发亮加上别具风格的造型正是用户所向往。虽然市场上有太空铝或不锈钢制造的卫浴用品，它们的实用性也相当高，但碍于材料特质所限，设计较为单一，缺乏观赏性；铜合金的卫浴产品性能优越且极具质感，但价格昂贵。锌合金易于压铸成型，可制作带有弧度、曲线、造型的初胚，再经过抛光、研磨、电镀、喷漆等表面处理技术生产出表面光滑、外形美观的卫浴用品，因此广为卫浴产品公司所用。

锁具：

市场上的锁具材料基本分成不锈钢、铜合金、锌合金和铝合金。不锈钢和铜合金的强度好、耐腐蚀性强，机械性能优越，但价格较为昂贵。铝合金制造的锁具则较为轻质和简洁，缺乏质感及视觉美感，多少会让人觉得略欠稳重坚固的感觉。高品质的锌合金坚固耐磨，容易成型且能做不同的表面处理，其款式、花纹及颜色可以给消费者更多选择，且价格相对适中，所以市面上很多受欢迎的传统锁具及流行的智慧门锁都是由锌合金制成的。

建筑五金：

建筑五金包含门窗五金、装潢五金和厨房设备等。功能、安全性及耐用性是最基本的要求。优质的锌合金，杂质含量低，可以制造出安全性高的产品，加上锌合金高强度、高硬度、耐腐蚀性强的材料特性，正符合铸造建筑五金产品的要求。由于锌合金的成本比铜低，又能符合制造建筑五金产品的要求，所以更受业界人士欢迎。

电子通讯五金：

近年全球微型化的趋势促进锌合金的压铸技术迅速发展，细致、几何形状复杂的零件现在也可以高精准地压铸出来。锌合金具有高强度，高硬度，良好的耐磨性、结构完整性、延展性以及出色的电子表现及屏蔽性能，因而非常适用于散热器等电子零件应用，以及用于压制和冲压不同细小的机械零件，也能适用于配合要求精细、多功能及内部结构复杂的消费性电子产品如连接器，或是能提供保护性特强，适合户外用的电子通讯机箱。

服装箱包配饰：

服装箱包配饰着重创新设计元素和款式。品牌产品，尤其是高级时装品牌，对配件的颜色、外貌及品质要求特别严格，因为配件不仅有其功能，很多时候更是整件产品的精髓。锌合金易于成型、强度高、硬度高、流动性高，而且耐磨损，可以稳定地生产光亮、精致的时装配饰，在呈现设计师多样化的设计理念的同时，具体地反映出品牌产品的优质和卓越感。

拉链：

拉链被广泛用于服装、鞋、袋、行李箱、帐篷等日常用品中，材料主要由金属或塑料组成。昔日金属部分如链牙和拉链头是以铜合金为主的，约占整条拉链成本的70%以上。随着铜的价格不断上升，锌合金凭借其较低的原材料成本、极具竞争力的生产成本及力学性能上的优点，逐渐成为主流拉链的原材料。根据拉链的生产特性，使用的金属必须有适当的延展性、冲压性、强度和一定程度的加工硬化。否则，拉链可能会产生裂纹、链牙断裂、变形、咬合力差，以致不能使用。普通的锌合金能满足一般拉链的性能要求，但高品质的拉链对锌合金品种的选择则较为讲究。

汽车配件：

汽车行业特别注重安全、功能及美观。锌合金坚硬、不易弯曲、无火花、无腐蚀性和具备卓越的铸件成型能力，使它成为制造汽车零件中理想的金属材料。锌合金在汽车上的应用主要包括：引擎和引擎内部的其他组件， 动力转向系统，刹车零件和系统，燃油系统，空调组件和系统，安全带扣，拉索系統，装饰性的配件如品牌标志，内部装饰件等。

玩具礼品：

众多商品中，儿童玩具的国际标准要求可说是最为严格之一，其物理和机械特性、化学特性、易燃性、放射性等均受到各国严格的标准管控。锌合金具有高强度、高硬度、高稳定性的特点，可以压铸复杂、薄壁的精密零件，呈现光滑表面，且安全环保，故不少玩具车、玩具枪、机器人都用上锌合金。优质的锌合金会把当中的有害物质如铅、镉，控制到一个比国际标准更低的水平，这样制作出来的玩具产品就更让顾客放心。

合金元素对性能的影响

铝：

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。

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，减少对铁质的材料，如鹅颈管、模具、坩埚的侵蚀。

铜：

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>1.25%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化，即压铸后一度收缩，继而转向膨胀；②降低合金的可延伸性。

镁：

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改善使合金的抗磨损性能。

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。

杂质元素-铁：

杂质元素铁是导致产品发脆的原因之一，铁含量的升高会增加合金的脆性。据有关资料介绍，铁的含量在0. 018% ,温度为419℃时，与锌发生共晶反应生成脆性化合物FeZn7。另外，铁能明显提高锌压铸合金再结晶温度;十万分之几的铁就能增加锌的硬度。虽然国标已将锌压铸合金中铁的含量标准从最初的不大于0. 075%调整到现在的不大于0. 02%，大部分厂家和消费者也接受这一标准，但也还有部分消费者提出了更严的要求。

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，结果造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅和鹅颈管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。

杂质元素-铅、镉、锡：

铅、镉、锡使锌合金的晶间的腐蚀变成十分敏感，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。下图所示为被晶间腐蚀的基体组织。

当锌合金中杂质元素铅、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（几周至几个月）后，表面出现鼓泡。也有的锌合金产品放置一段时间后，掉到地下就破碎，就是由于铅、锡、镉等杂质含量超过标准，引起晶间腐蚀而失效。

Pb呈细小粒状或表面膜分布于晶界和枝晶间，引起晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。Sn与Zn形成低熔点共晶体，导致热脆性，引起晶间腐蚀，降低韧度。Cd存在于固溶体中，引起热脆性，降低耐蚀性。

株冶锌合金生产及研发

合金研发

株冶合金研发中心拥有井式电阻炉、万能试验机、金相显微镜、盐雾腐蚀试验机、膨胀系数仪等多种合金熔炼设备和性能检测设备，不仅方便配制出各种成分的合金产品，更是能够对合金的硬度、抗拉强度、延展性、耐腐蚀性及微观结构进行精确的测量和表征，为合金新产品的研发与检测提供了强力的支撑。

定制化高端压铸锌合金ZA01系列的研发

利用与常州大学共同研发的“反向变质技术”，在常规铸造锌合金熔体中加入变质合金，以促进初生铝相优势型核改善变质效果，细化合金中各相晶粒，从而提升产品的硬度、抗拉强度等力学性能。

卫浴五金ZA01、Z28

ZA01通过添加变质合金，提升了抗拉强度、布氏硬度、冲击韧度能很好的解决卫浴五金强度和硬度的问题，避免表面的磕碰，提升了耐腐蚀性及耐磨性。

Z28的铝更靠近共晶点，流动性更好，能够改善卫浴产品的良品率，大大降低卫浴压铸件表面的沙眼、气泡等。

锁具、建筑ZA01、ZA03

ZA01、ZA03通过添加变质合金，提升了抗拉强度、布氏硬度、冲击韧度能很好的解决锁具和建筑五金强度和硬度的问题，避免表面的磕碰，提升了耐腐蚀性及耐磨性。

电子通讯Z18、Z20

Z18、Z20通过增加少量的铜和降低铝的含量，提升了断后伸长率、冲击韧度能很好的解决电子通讯五金压铸件需要机加工处理的问题，避免机加工处理造成的断裂等缺陷。

服饰配件Z20、Z16

Z20、Z16通过降低铝的含量，提升了断后伸长率、冲击韧度能很好的解决服饰配件五金压铸件需要机加工和铆合处理等问题，避免机加工处理造成的断裂等缺陷，提升铸件的合格率。

拉链Z18

Z18通过增加少量的铜和降低铝的含量，提升了断后伸长率、冲击韧度能很好的解决部分拉链压铸件需要机加工和铆合处理等问题，避免机加工处理因韧性不足造成的断裂等缺陷，提升铸件的合格率。

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