Сплав ЦАМ: расшифровка состав материала Замак (Zamak)

Цинковый сплав ЦАМ появился в 1929 г. в результате научных исследований, которые проводила компания The New Jersey Zinc Corporation (США). Главным элементом неометалла является цинк, а в роли легирующих добавок используются алюминий, магний, медь. Первые буквы немецких названий всех компонентов нового материала образовали его оригинальное обозначение-аббревиатуру ZAMAK.

Русская аббревиатура ЦАМ образована тем же способом. Но её расшифровка указывает на содержание в составе сплава только основных металлов — цинка, алюминия, меди. И хотя магний в названии не упоминается, его наличие в цинковой композиции обязательно.

Внешне серебристо-серый ЗАМАК напоминает алюминий. Реализуется в слитках (чушках). К числу его самых известных видов относятся следующие сплавы:

Литейные (используются для литья тонкостенных сложных конструкций). Состав: алюминий — 4%, медь — 3%, магний — 0.05%.
Антифрикционные (применяются для литья моно- и биметаллических деталей узлов трения). Состав: алюминий — 10%, медь — 5%, магний — 0.1%.
Деформируемые (из них производят изделия методом проката, прессовки, вытяжки). Состав: алюминий — 15%, медь — 5%, магний — 0.05%.
Протекторные (необходимы для антикоррозийной защиты металлов в разных отраслях промышленности). Состав: алюминий — 1%, магний и кремний — в незначительных долях.
Типографские (незаменимы при отливке типографских шрифтов машинного и ручного набора). Состав: алюминий — 7%, медь — 4%, магний — 2%.

Производство ЦАМа в нашей стране регламентируется требованиями ГОСТ 19424-97. Все компоненты помещаются в низкотемпературную печь, где они плавятся и смешиваются в однородную массу. Полученная шихта, разлитая по специальным формам, в течение нескольких суток отстаивается. За это время все сторонние включения всплывают, после чего их можно легко удалить. Такой метод очищения сплава от примесей называется рафинированием.

За прошедшее столетие дешёвый и долговечный ЗАМАК быстро завоевал мировые рынки планеты. Его широкая востребованность объясняется присущей ему отменной адгезией с покрытием, стойкостью к коррозии, хорошей пластичностью, высокой прочностью, лёгким весом и другими характеристиками.

Состав сплава ЦАМ

В зависимости от процентного содержания компонентов, ЦАМ может быть представлен самыми разными марками. Но из 25 существующих на сегодня разновидностей наиболее распространёнными являются ЦАМ 4-1, ЦАМ 4-3, ЦАМ 9-1.5, ЦАМ 10-5.

Классический цинковый сплав содержит:

95% цинка;
4% алюминия;
1% меди;
0.05-0.1% магния.

Присутствие легирующих элементов в ЦАМе играет огромную роль:

Алюминий в количестве 4-6% делает структуру композита мелкозернистой, а также снижает растворимость железа, что очень важно. Ведь наличие в составе материала даже 0.2% Ferrum увеличивает хрупкость цинка, ухудшает его пластичность, и в итоге ZAMAK теряет свою прочность, становится непригодным для прокатки.
Медь в количестве 1-3% повышает твёрдость ЦАМа на 7% — 20%. Однако эта легирующая добавка имеет свои минусы: она ускоряет старение сплава, уменьшает его устойчивость к коррозии.
Магний в количестве 0.1% повышает прочность цинка, а также надёжно защищает от межкристаллической коррозии изделия, изготовленные из композита ЗАМАК. Но если процентное содержание магния существенно увеличить, то повысится красноломкость материала: в процессе горячей обработки давлением на отливках будут появляться трещины.

Помимо вышеперечисленных компонентов, даже в самом чистом ЦАМе есть примеси, отрицательно влияющие на его свойства. В перечень наиболее часто встречающихся включений входят свинец (0.007%), олово (0.001%), кадмий (0.003%). Современные технологии не позволяют полностью избавиться от этих элементов. Но если они остаются в пределах допустимого содержания, тогда их опасность нивелируется.

Свойства сплава ЦАМ

Благодаря первоклассному качеству изделий, выполненных из ZAMAK, он успешно конкурирует с другими популярными сплавами. Но разнообразное применение данного материала зависит от набора характеристик, которые формируются под влиянием состава и способа его обработки.

Физические свойства

Показатель плотности ЦАМа составляет 6700 кг/м³.
В зависимости от марки, t° плавления этого композита находится в узком интервале от +380°С до +387°С; точкой кипения является t° +710°С.
Коэффициент теплопроводности цинкового сплава — 110 Вт/(м²•К). Повышение t° на 20°С вызывает увеличение длины бруска из ZAMAK на 27.7 мкм.

Механические свойства

По шкале Бринелля твёрдость ЦАМа достигает 95-100 единиц. Максимальное изгибающее напряжение этого материала — 120 МПа, хотя он способен длительно выдерживать напряжение на разрыв, равное 245 МПа. Прочность сплава ЗАМАК настолько высока, что её вполне можно сопоставить с прочностью стали 20.
Относительное равномерное удлинение ЦАМа колеблется в диапазоне 0.4% — 1.0%, что связано с процентным содержанием в составе легирующих примесей.

Химические свойства

ЦАМ характеризуется прекрасной сопротивляемостью коррозии при условии минимального содержания меди. Процедура гальванизации всей поверхности металлического композита усиливает его антикоррозийность.
ЗАМАК проявляет индифферентность в аммиачной среде при t° до +480°С; не взаимодействует с бором, углеродом, азотом, водородом, кремнием; вступает в химические реакции с щелочами и кислотами.

Технологические свойства

Сплавы, относящиеся к категории литейных (и особенно марки ЦАМ 4-1 и ЦАМ 4-3), отличаются превосходными литейными качествами. Отливки изготавливаются методом литья под давлением. Повышенная жидкотекучесть и ничтожная усадка литейных сплавов позволяет производить изделия с толщиной стенок до 0.5 мм.
Высоколегированные деформируемые сплавы (например ЦАМ 2-5, ЦАМ 10-1, ЦАМ 15) обладают не только хорошей пластичностью, но и пониженной красноломкостью. Это обеспечивает возможность обработки резанием или давлением при t° от +200°С до +300°С.
Антифрикционные сплавы — такие как ЦАМ 9-1.5, ЦАМ 10-2, ЦАМ 10-5 — отличаются малым коэффициентом трения, имеют низкую t° плавления (≈400°C), легко удерживают смазочные материалы, характеризуются уникальным сочетанием твёрдости, прочности и пластичности, вследствие чего быстрее и легче прирабатываются к вращающимся деталям механизмов.

Ещё одно замечательное свойство ZAMAK — неподверженность образованию заусенцев и зазубрин. Изделия из цинковых композитов легко поддаются полированию, поэтому просто поражают безупречной гладкостью своих поверхностей.

Единственная сложность — сплавы ЦАМ трудно сваривать. Чтобы сварные швы получались качественными, необходима аргонодуговая сварка постоянным током с использованием алюминиевой или медной присадки.

Как отличить ЗАМАК от алюминия

Сложности при идентификации ЦАМа возникают достаточно часто, поскольку все разновидности данного сплава внешне чрезвычайно похожи на чистый Aluminium. Установить, точно ли из это ЗАМАК, поможет простой и быстрый способ его определения: необходимо нанести на свежий срез материала несколько капель одного из таких реагентов, как 20%-й раствор сульфида натрия, перекись водорода или 10%-й раствор медного купороса. В результате реакции ЦАМ потемнеет, зато алюминий сохранит свой серебристо-белый цвет. Также к отличиям ZAMAK следует отнести вес больший, чем у алюминия, и пористую поверхность скола.

Сферы применения сплавов ЦАМ

Великолепные характеристики ZAMAK позволяют отнести все его разновидности к самым востребованным металлам. Из этого материала изготавливают:

детали для автомобилей (корпуса карбюраторов и насосов, стеклоочистители, решётки радиаторов, элементы гидротормозов и др.);
подшипники для оборудования промышленного назначения;
затворы в стрелковом оружии;
различные элементы для часовых механизмов, сантехники и бытовой техники — блендеров, посудомоечных и стиральных машин, холодильников, пылесосов;
застёжки-молнии, пуговицы, кнопки для одежды;
детали рыболовной снасти;
бижутерию, игрушки, сувениры.

Важнейшая сфера использования цинкового сплава — производство дверной фурнитуры: задвижек, шпингалетов, отдельных частей доводчиков, замков, ключей, петель, ручек, декоративных накладок. Потребители отдают предпочтение дверным ручкам и замкам из универсального ЦАМа 4-1, поскольку этот композит отличается массой преимуществ:

изделиям можно придать самую сложную форму, т.к. пластичный ЗАМАК легко поддаётся горячей обработке с точным соблюдением заданных параметров;
сплав хорошо переносит шлифовку абразивами, приобретая идеальную поверхность, без малейшего намёка на шероховатости и заусенцы;
гальваническое покрытие с однородной текстурой удачно имитирует цвет золота или серебра и держится годами без единой царапины даже при активной эксплуатации;
цинковый композиционный материал устойчив к коррозии, не подвержен старению, а по прочности не уступает малоуглеродистой стали;
за счёт меньшей плотности ZAMAK весит в 1,5 раза меньше стали и в 2 раза меньше латуни.

Недостатком ЦАМа является неустойчивость к воздействию ударных нагрузок и резкого перепада температур. Это ограничивает использование ручек и замков, выполненных из цинкового сплава, в регионах с очень холодным или слишком жарким климатом.

Первичный и вторичный ЦАМ

ЗАМАК, образованный в процессе плавления исходных материалов (рудных металлов), ценится намного выше, чем полученный после переплавки лома. Ведь первичный сплав отличается высокой степенью чистоты, т.к. пропорции всех его компонентов тщательно выверены и очень точны. А вторичный ЦАМ содержит большое количество примесей, вдобавок в ходе переплавки образуются различные окислы — оксиды алюминия и цинка, диоксид кремния. Их наличие ухудшает качество гальванизации.

Среди часто используемых марок ZAMAK можно выделить неспециализированный ЦАМ 4-1, антифрикционные ЦАМы 9-1.5 и 10-5, ЦАМ с содержанием латуни, баббитов, бронзы.

Лом ЦАМа на рынке вторсырья ценится очень высоко. Поэтому можно получить солидную оплату даже за старые дверные замки и ручки, не говоря уж о деталях бытовой техники, автомобилей, типографского оборудования. Воспользуйтесь шансом существенно пополнить свой бюджет!

Нужно оценить металлолом?

Заполните форму, прикрепите фото и наш менеджер свяжется с вами в течении 30 минут и обозначит цену.