Сплавы на основе цинка

Без металлов и сплавов представить современную металлургическую промышленность невозможно. Они плотно обосновались в человеческой жизни и применяются в разных бытовых и промышленных областях. За время их существования они постоянно усовершенствовались для улучшения основных характеристик.

Огромную значимость в развитии металлургии сыграл цинк. Сплавы на его основе используются в разных отраслях.   

Что такое сплавы

Под сплавами подразумеваются макроскопические однородные металлические материалы. В их состав входит два или более химических компонента.

В состав сплава включена металлическая основа, малые добавки, специально вводимые в материал, легирующие и модифицирующие элементы. Отдельно стоит отметить удалённые примеси: природные, технологические и случайные.

Сегодня в разных областях применяют более 5.000 сплавов.

Что представляет собой сплав на основе цинка

Цинковый сплав – металл основным компонентом, которого является цинк от 70 до 93%. Для изменения свойств материала используют добавки, такие как медь, алюминий, магний и никель.

Популярностью пользуется семейство цинковых сплавов ЦАМ. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%. Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.

Достоинствами сплавов на основе цинка можно назвать прочность, стойкость к механическим воздействиям и коррозии, их литейные качества очень хороши, сплавы на основе цинка почти не стареют. 

Виды сплавов

Технологический прогресс привел к появлению большого ассортимента сплавов на основе цинка. Благодаря совмещению разных компонентов получается материал, характеристики которого, во многом превосходят чистое сырье в переплавленных заготовках. Среди популярных разновидностей стоит выделить латунь, ЦАМ и вирениум, которые стоит изучить более подробно.

 Латунь

Латунь, состоящая из цинка и меди, использовалась ещё в древние времена. Первоначально её получали сплавкой цинковой и медной руды. В VIII веке впервые добавили металлический цинк.

В зависимости от процента меди, который содержится в итоговом материале, он может отличаться оттенком:

• зелёным — 60%;

• золотистым — 75%;

• жёлтым — 67%.

Кроме процентного содержания основных компонентов нужно знать, чему равна плотность сплава цинка и меди. Обычно этот показатель составляет 8921 кг/м³ или 7140 кг/м³.

ЦАМ

ЦАМ является сплавом, в состав которого входит цинк, алюминий и медь с минимальным содержанием магния. Материал имеет низкую температуру плавления, хорошую заполняющую способность и высокие показатели прочности. Нашёл применение в литейной промышленности благодаря тому, что позволяет отливать заготовки сложных форм с тонкими стенками.

Вирениум

Сплав вирениума содержит медь, цинк и никель. Металл был разработан для чеканки монет на острове Мэн. Материал был назван в честь жены владельца монетного двора Вирены.

Двухкомпонентная и многокомпонентная латунь

Разобравшись как называется цветной сплав меди с цинком, стоит отметить, что он бывает двухкомпонентный и однокомпонентный. В первом случае материал состоит в основном из меди и цинка с минимальным содержанием других включений. Процентное содержание добавок определяет основные характеристики сырья.

Параметры двухкомпонентной латуни зависят от фазового состава, входящего в металл. Сегодня доступен однофазный и двухфазный сплав. Структура первого подразумевает минимальное содержание в меди раствора твердого цинка. Благодаря этому латунь становится максимально пластичной. В случае с двухфазной комбинацией содержание цинка превышает 39%. Металл имеет минимальную пластичность, но максимальную прочность.

Многокомпонентная композиция включает не только медь и цинк, а и другие легирующие составляющие. Обычно такая латунь содержит следующие элементы: никель, олово, кремний, свинец, марганец. Некоторые интересуются цинк, железо, свинец, какой сплав позволяет получить. Такого сплава не существует, содержание железа и свинца просто влияет на характеристики цинка.

Маркировка сплавов меди и цинка

В простом материале на первом месте ставят букву «Л», после которой идет цифровое обозначение из двух чисел. Оно соответствует процентному содержанию меди в металле. Если посмотреть на примере, то Л80 означает, что медь и цинк в сплаве содержится в следующих пропорциях: 80% и 20% соответственно.

В многокомпонентных сплавах используется более сложная маркировка. Совместно с «Л», обозначающей латунь могут использоваться другие буквы. Они указывают на наличие легирующих добавок вводимых в сплав для изменения основных характеристик. После буквенного обозначения идут цифры, разделенные дефисом:

• первую цифру используют для определения содержания меди;

• второе число указывает на содержание легирующих добавок.

Области применения

Разобравшись как называются сплавы меди никеля и цинка стоит поговорить о сфере их применения. Благодаря своим характеристикам материал популярен в разных отраслях:

1. Автомобилестроительной. Цинковый сплав используется в производстве дверных ручек, зеркал, декоративных деталей салона легкового транспорта.

2. Ювелирной. Для повышения пластичности и ковкости в золото часто добавляют цинк. Благодаря этому проще соединять миниатюрные элементы в украшениях.

3. Медицинской. Цинковый сплав используется в производстве медицинского оборудования и приборов. Из окиси цинка изготавливают хорошие антисептические средства.

Благодаря уникальным свойствам цинка и его соединений, материал нашел применение во многих отраслях.