Металл цам как выглядит

Обновлено: 18.05.2024

ЦАМ — это группа цинковых сплавов, главным компонентом которых является цинк, а легирующими — алюминий и медь. В состав также входит магний, в связи с чем полное название материала — ZAMAK. Сплав открыт еще в 1929 году, и благодаря своим прекрасным техническим характеристикам активно используется в промышленности и производстве. В чем же особенности ЦАМа, и где он применяется? Об этом мы и поговорим в нашей статье.

ЦАМ — что это за сплав

Как отмечалось выше, в состав материала входят цинк, медь, алюминий и магний. Давайте подробнее остановимся на каждом металле и свойствах, которые они придают сплаву.

Цинк — основной элемент материала. Представляет собой металл серебристого цвета и характеризуется высокой пластичностью, хотя при этом довольно хрупок.
Алюминий — это один из важных компонентов ЦАМа, который способствует сокращению растворимости железа в сплаве.
Медь — элемент, который незаменим для повышения прочности сплава. Всего 1% металла в составе способен увеличить твердость материала на 7%. При этом важно помнить, что медь плохо справляется с окислительными процессами.
Магний — в противовес меди наоборот предотвращает образование коррозии. Однако, если содержание данного элемента превысит 0,1%, показатели пластичности и прочности сплава существенно ухудшаться.

ЦАМ — высокопрочный сплав, обладающий прекрасными литьевыми свойствами (что это материал, стойкий к коррозии, мы отмечали выше). В чем же его другие преимущества?

Хорошая пластичность. Сплав легко поддается обработке и может служить основой для изделий абсолютно любой формы.
Практичность и долговечность. Материал практически не подвержен старению. А это значит, что продукция, изготовленная из металла ЦАМ, способна прослужить не один десяток лет.
Высокий показатель адгезии с покрытием. Материал прекрасно поддается гальванизации, благодаря чему изделиям, изготовленным из него, можно придать золотой или латунный оттенок.
Небольшой вес, в два раза меньше латуни и в полтора меньше стали.
Доступное производство. Благодаря дешевизне цинка и прочих металлов, входящих в состав (пожалуй, кроме меди), расходы на переработку остаются на доступном уровне. Кроме того, для переплавки ЦАМа не требуется крупных производственных мощностей, поскольку температура плавления материала составляет от 380°С.

Область применения сплава

Благодаря всем вышеперечисленным характеристикам ЦАМ активно используется в промышленности и производстве. Среди основных сфер применения следует выделить:

автомобилестроение. Лом ЦАМа незаменим для производства тонкостенных корпусов карбюраторов, решеток радиаторов и других деталей.
текстильное производство. Материал используется для изготовления кнопок и застежек на молнии.
подшипниковая промышленность. Сплав применяют для создания подшипников скольжения.
производство дверной фурнитуры: ручек, петель, деталей замков и пр.
пищевая промышленность. В данной области ЦАМ применяется в качестве материала для элементов холодильников, посудомоечных машин и другой бытовой техники.
производство рыболовных снастей, катушек, деталей удочек и т.д.
изготовление сувенирной продукции.

Как мы видим, сфера применения широкая, поэтому сдавать материал для вторичной переработки довольно выгодно. Узнайте цену ЦАМа и адреса пунктов приема в соответствующем разделе нашего сайта.

Материаловедение: ЦАМ (Zamak)

Замки и дверную фурнитуру изготавливают в основном из стали, алюминия и ЦАМ. С первыми двумя знаком каждый, но что такое ЦАМ, знают не все. А зря: прямо сейчас это главный материал в производстве дверной фурнитуры.

ЦАМ (ZAMAK) – семейство цинковых сплавов, открытых в 1929 году американской компанией The New Jersey Zinc Corporation. Их основной элемент – цинк, а легирующие – алюминий, медь и магний. Вообще оригинальное название ZAMAK это не что иное, как аббревиатура из обозначений этих металлов на немецком:

Российское «ЦАМ» – тоже аббревиатура, но без упоминания магния. Правда, из состава он никуда не делся.

Сплавы ЦАМ имеют серебристо-серый цвет и продаются в чушках (слитках). В зависимости от состава выделяют три основных вида цинковых сплавов:

Очень много всего. ЦАМ активно используют в автомобилестроении – из него отливают радиаторные решетки, корпуса карбюраторов и бензонасосов. Детали из ЦАМ можно обнаружить в пищевом оборудовании и кухонной технике – от блендера до холодильника. Пуговицы, кнопки и застежки-молнии – все это тоже ЦАМ. А также элементы часов, детали велосипедного тормоза, затворы стрелкового оружия, рыболовные катушки, ключи, игрушечные солдатики, сувениры, значки и многое другое. Даже спиннеры.

Еще из ЦАМ делают дверную фурнитуру. Это ручки, накладки, петли, детали замков, задвижек, шпингалетов, доводчиков и т. д. Повторим: именно ЦАМ (а точнее – сплав ЦАМ4-1) сейчас материал №1 в производстве замочно-скобяных изделий.

• Отменные литьевые свойства . ЦАМ – пластичный (жидкотекучий) материал. Из него можно получать изделия любой формы и сложности, в том числе тонкостенные. Причем они будут настолько точными, что обработка практически не понадобится. В этом смысле ЦАМ – антипод стали, из которой трудно отлить что-то детализированное.

• Недорогое производство. Отчасти благодаря дешевизне цинка (из металлов дешевле разве что железо и свинец). Но в основном из-за экономии на производственных мощностях. Если сталь льют на металлургических заводах, то для цинкового сплава достаточно оборудовать подвал. А с учетом того, что температура плавления ЦАМ почти как у свинца (от ~ 380°, в зависимости от марки), что-нибудь простенькое можно лить даже дома на кухонной плите.

• Уверенная адгезия с покрытием. На цинковые сплавы отлично ложится гальваническое покрытие – гораздо лучше, чем, например, на алюминий. Благодаря гальванизации изделиям из ЦАМ можно придать латунный, золотой или, например, никелевый оттенок. При этом цвет и текстура будут однородными и годами продержатся без единой царапины.

• Практичность. Гальванизированные изделия из ЦАМ хорошо противостоят коррозии и практически не подвержены старению (кроме сплавов с высоким содержанием меди). Благодаря меньшей плотности, чем у латуни и стали, они сравнительно легки, хотя и не настолько, как изделия из алюминия.

• Алюминий. Улучшает жидкотекучесть и снижает растворение железа, что в итоге повышает прочность сплава. Если алюминия в сплаве 4-6%, то он выравнивает текстуру, делая ее однородной и мелкозернистой.

• Медь. Делает сплав тверже и крепче: добавляем 3% меди и получаем +20% к прочности. Но есть и минусы: медь ухудшает антикоррозийные свойства и усиливает старение сплава. Последнее со временем приводит к просадке механических свойств и изменениям объема.

• Магний. Это «прививка» от коррозии (в том числе межкристаллитной, самой коварной из всех коррозий) и объемных изменений сплава из-за старения. Допустимое содержание – 0,1%. Если магния больше, ухудшатся механические свойства и пластичность. А еще повысится красноломкость: при горячей обработке давлением сплав может дать трещины.

Даже в самом чистом и дорогом ЦАМ есть вредные примеси. В первую очередь это олово, свинец и кадмий. Они не опасны, если остаются в пределах допустимого: для литейных сплавов – 0,001%, 0,007% и 0,003% соответственно. Если олова, свинца и кадмия больше, ухудшаются механические свойства сплава, повышается красноломкость, из-за чего на отливках образуются трещины. Наконец, резко возрастает опасность межкристаллической коррозии. Она не сразу заметна, но если появилась – это фатально.

Еще один враг ЦАМ – железо. Всего 0,2% железа в составе делает цинк хрупким и непригодным для прокатки, ухудшает пластичность и качество отливки. Также в сплавах ЦАМ встречаются и другие примеси – например, никель (снижает жидкотекучесть) и кремний (снижает прочность).

Да. Первичный ЦАМ получен из рудных металлов, он чище. Вторичный переплавлен из лома и содержит больше примесей.

Качество вторичного ЦАМ зависит от лома, которым он был в прошлой жизни. Так, ЦАМ 4-1 получают из переплавленных карбюраторов. В этом случае основные показатели химического состава почти всегда соответствуют нормам ГОСТ 19424-97 («Сплавы цинковые литейные в чушках. Технические условия»). А вот если плавить ЦАМ 4-1 из решеток радиаторов, алюминия и меди будет чуть больше, чем нужно, а магния – немного меньше.

Чтобы уменьшить содержание вредных примесей, расплавленный ЦАМ рафинируют. Но это трудно, дорого и долго. Простой пример: один из основных способов рафинирования цинковых сплавов – ликвация. Однако при ликвации жидкий расплав необходимо отстаивать сутками. И то удастся добиться снижения содержания свинца только на ~ 0,5%. А если его значительно больше?

Еще один минус вторичных цинковых сплавов – высокая активность к окислению при переплавке. На поверхности образуются окислы: оксиды цинка, диоксиды кремния и глиноземы. Все это сказывается на гальванизации: покрытие будет более зернистым и быстрее сползет.

В целом: чем ответственнее литье и сложнее форма отливки – тем больше резон использовать первичный ЦАМ. Правда, возрастет стоимость производства и конечная цена изделия. Например, дверная ручка из первичного ЦАМ в 1,5-2 раза дороже ручки из вторичного ЦАМ.

Это сплав для литья под давлением с температурой плавления 380-390°C, аналог американского Zamak 5. В расплавленном виде материал очень текуч, быстро заполняет каналы литейных форм, не налипая на их поверхность. Из него отливают ответственные и тонкостенные конструкции: корпуса и детали замков, доводчиков, дверные и оконные ручки, кронштейны и т. д.

Производят ЦАМ 4-1 в плавильных тигельных печах (реже – в канальных, с железным сердечником). Сначала готовят рабочую смесь – шихту. В разогретый до 400-500°C тигель (плавильный сосуд) загружают 2/3 от нужного количества цинка, всю медь, алюминий и медно-алюминиевую лигатуру. Затем подсыпают древесный уголь, а когда шихта прогреется ~до 500°C, загружают оставшийся цинк. Магний добавляют в конце, когда сплав почти готов к разливке. Наконец, сплав рафинируют от примесей с помощью хлористого аммония либо цинка и разливают в чушки по 20-28 кг.

+ Любая форма и дизайн. Из литейных марок ЦАМ можно отливать изделия любой сложности, в том числе тонкостенные. Отбраковка минимальна.

+ Идеально гладкая поверхность. В отличие от алюминия ЦАМ отлично полируется. Поверхность будет гладкой, без заусенцев и зазубрин.

+ Практичность. Фурнитура из ЦАМ с гальваническим покрытием не ржавеет (при условии, что она используется внутри помещений).

+ Прочность на уровне малоуглеродистой стали. Некоторые сплавы ЦАМ в 10-15 раз прочнее популярного алюминиевого сплава A380.

+ Сравнительно небольшой вес. Вдвое легче латуни и в 1,2-1,5 раза легче стали. Казалось бы: ну легче – и ладно. Но если вы выбираете, скажем, велосипедный замок для перевозки в поясной сумке, то это действительно важно.

+ Всегда красивый и достоверный цвет. Сравните с алюминием, который плохо передает сложные оттенки вроде «античной бронзы».

– Ограниченное применение на улице. Если вы живете в приморских или холодных регионах, больше подойдут латунь или нержавейка.

Сплавы ЦАМ - состав, свойства и область применения

Как материал сплав ЦАМ был разработан почти 100 лет назад. Точное имя человека (или группы лиц), сделавшего это, неизвестно. Но мы знаем, что он был сотрудником американской компании the New Jersey Zinc Corporation. С каждым годом ЦАМ открывает для себя новые способы применения в производстве, вытесняя с рынка своих давних конкурентов: алюминий и латунь.

Состав сплава ЦАМ

Это разновидность цинкового сплава, основными легирующими элементами которого является алюминий и медь. Сама аббревиатура ЦАМ расшифровывается как цинк-алюминий-медь. Цифры, указанные после названия сплава, обозначают процентное содержание металлов. Так обозначение ЦАМ 4-1 говорит, что сплав включает в себя пр имерно 4% алюминия, 1% меди и 95% цинка. Также ЦАМ всегда содержат в своем составе небольшое количество (до 0,1%) магния.

Цинк представляет собой пластичный металл серебристого цвета и белого оттенка. Достаточно хрупок. Отличается пониженной температурой плавления, высокой жидкотекучестью и низкой стоимостью. Является основой для ЦАМ.

Алюминий сокращает растворимость железа в сплаве, что благоприятно воздействует на механические и литейные характеристики ЦАМа. Помимо этого, алюминий уменьшает влияние зональной ликвации. Способствует измельчению зерна.

Медь вводят в сплав с целью увеличения его прочностных характеристик. Один процент меди повышает значение твердости ЦАМ примерно на 7%. Обратной стороной данного легирования является ухудшение коррозионностойких и пластичных свойств сплава.

Магний – компонент, отвечающий за сдерживание ЦАМом зарождения очагов коррозии, включая самую худшую ее разновидность – мелкозернистую. Также он замедляет процессы старения в сплаве. Чрезмерное легирование ЦАМа магнием (свыше 0,1%) приводит к ухудшению пластичности, прочности и появлению признаков красноломкости.

Помимо основных элементов сплав включает в себя компоненты, отрицательно влияющие на его свойства – вредные примеси. Причиной этому служит несовершенство технологии выплавки и чистота применяемой шихты. Наиболее часто встречаемые примеси – это:

Олово (до 0,001%).
Свинец (до 0,007%).
Кадмий (до 0,003%).
Железо (до 0,1%).

Попадание данных металлов с ЦАМ приводят к снижению механических характеристик, жидкотекучести и повышает склонность к образованию трещин.

Металлургия предлагает свыше 25 разновидностей ЦАМа, но наибольшее распространение среди них получили такие марки как:

Физические свойства

Плотность ЦАМ равна 6700 кг\м3. Температура плавления колеблется в пределах 380-387 градусов в зависимости от марки сплава. Кипеть ЦАМ начинает при температуре в 710 С

Цинковый сплав хорошо проводит тепло. Коэффициент теплопроводности составляет 110 ВТ\м*К. Имеет незначительный коэффициент линейного расширения. При повышении температуры на 20 градусов длина бруска из ЦАМа увеличивается на 27,7 мкм.

Механические свойства

Прочность ЦАМ по своему значению сравнима с прочностными характеристиками стали 20. Временное сопротивление разрыву равно 245 МПа. Деформироваться начинает при нагрузке в 120 МПа. Твердость сплавов по шкале Бринелля составляет 95-100 единиц.

Пластичные свойства сильно зависят от количественного содержания легирующих элементов в составе. Исходя из их содержания относительное удлинение на растяжение может колебаться от 0,4 до 1,0%.

Химические свойства

Сплавы ЦАМ отличаются хорошей сопротивляемостью к образованию коррозии. Хотя обязательным условием при этом должно быть предварительное нанесение на их поверхность гальванических покрытий. Активно взаимодействует с большинством кислот и щелочей.

ЦАМы не вступают в химические реакции с такими химическими элементами как азот, углерод, водород, бор и кремний. Инертен к аммиачной среде при температуре до 480 градусов.

Технологические свойства

В зависимости от технологического назначения ЦАМ делятся на следующие категории:

Литейные сплавы. Сюда в первую очередь относят ЦАМ 4-1 и 4-3. Данные марки отличаются повышенными литейными свойствами. Значение их жидкотекучести и усадки позволяет получать тонкостенные (до 0,5 мм) отливки сложной формы. Основной способ изготовления таких заготовок – это литье под давлением.
Антифрикционные сплавы (ЦАМ 9-1,5 и 10-5) выделяются пониженным коэффициентом терния, чье значение достигает порядка 0,007 единиц.
Деформируемые сплавы ЦАМ обладают повышенной пластичностью и пониженной красноломкостью, что позволяет их обрабатывать давлением. Помимо этого, они также хорошо поддаются обработке резанием.

ЦАМы относятся к третьей группе свариваемости. Получить качественный сварной шов для данного сплава весьма проблематично Одним из таких вероятных способов является использование аргонодуговой сварки с медной или алюминиевой присадкой при постоянном токе.

Также одним из достоинств цинковых сплавов является возможность доводки поверхности. ЦАМы хорошо подаются полированию и не отличаются склонностью к образованию зазубрин и заусенцев.

Область применения

Все вышеперечисленные характеристики позволили ЦАМ получить широкое распространение в разного рода производстве. Среди них выделяются следующие:

Наибольшее применение ЦАМы получили в сфере автомобилестроения. Из них производят тонкостенные корпуса карбюраторов и насосов, решетки радиаторов и элементы гидравлического тормоза.
Подшипниковая промышленность использует сплав как материал для изготовления подшипников скольжения и монометаллических вкладышей.
В текстильном производстве, по причине способности сплавов хорошо передавать сложные оттенки, изготовляют застежки на молнии, кнопки и пуговицы.
В пищевой промышленности сплав можно встретить в качестве материала деталей холодильников, посудомоечных машин и прочей бытовой техники.
Из ЦАМ производят спусковой механизм стрелкового оружия.
Дверная фурнитура: ручки, петли, элементы замков и прочее.
Рыболовные снасти: катушки, элементы удочек и т.д.
Все чаще можно встретить ЦАМ в часовых механизмах.
Всевозможная сувенирная продукция и игрушки.

Способ получения ЦАМ

Цинко-алюмино-медные сплавы выплавляются в специальных низкотемпературных печах. На производство поставляются в виде чушек. Их химический состав, размеры и вес регулируется государственным стандартом ГОСТ 19424-97.

Для уменьшения содержания вредных примесей и соответственно улучшения механических характеристик сплав предварительно подвергают рафинированию – очищению. Наиболее простой способ – это отстаивать расплав в течение нескольких суток. За данное время нежелательные включения всплывут вверх по причине разности плотностей элементов. После этого следует удаление их с зеркала металла.

Что такое ЦАМ: особенности и применение 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:

Цинк — 95%.
Алюминий — 4%.
Медь — 1%.

Каждый их металлов влияет на характеристики сплава по-разному:

Цинк — пластичный и хрупкий материал. Обладает низкой температурой плавления. Из него делают основу ЦАМ.
Чтобы увеличить механические характеристики сплава, в его состав добавляют алюминий. Он уменьшает размер зёрен в структуре материала, тем самым увеличивая общую прочность.
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.

Виды цинковых сплавов и их свойства

Медь и ее основные сплавы

Сплавы с различными металлами: медью, магнием, алюминием, никелем легко паяются и свариваются, имеют более низкую температуру плавления и лучше льются в формы. Каждый из этих металлов по-своему влияет на свойства сплава и применяется в разных отраслях промышленности.

По своему назначению цинковые сплавы делятся на следующие виды:

Деформируемые. Примерно на 15% состоят из алюминия, на 5% из меди и менее 1% магния, по своим свойствам напоминают латунь, изготавливаются при помощи наполнительного или полунепрерывного литья с последующим получением листового или пруткового материала;
Литейные. Получаются добавлением в метал не более 3,5-4% меди и алюминия и малого количества (примерно 0,05%) магния, отличаются хорошей текучестью и не взаимодействуют с материалом литейной формы, изготавливают при помощи литья под давлением или литья в формы;
Антифрикционные. Содержат более 10% алюминия, около 5% меди и менее 0,1% магния, нашли широкое применение в изготовлении подшипников, благодаря низкому коэффициенту трения, изготавливают при помощи литья под давлением;
Припои. Применяются для пайки алюминиевых. В зависимости от марки могут включать в себя алюминий, медь, кадмий, серебро свинец и другие металлы, отличаются высокой прочностью и пластичностью, но подвержены воздействию коррозии;
Типографские. Содержат до 7,5 % алюминия, чуть менее 2 % магния и до 4,5 % меди, отличаются прочностью и хорошо льются в формы, применяются для отливки типографских шрифтов;
Протекторные. Содержат менее 1% алюминия и незначительные количества магния или кремния, хорошо сопротивляются коррозии во влажной среде, применяются в качестве защитных металлов во многих отраслях промышленности.

Среди распространенных и известных сплавов цинка:

Латунь. Сплав цинка с медью. Медь — основной компонент. В зависимости от содержания меди различают зеленую, желтую и золотистую латунь. При температуре более 300°C латунь может деформироваться. Так же существуют многокомпонентные латуни, они получаются добавлением в сплав ряда других металлов.
ЦАМ. Сплав цинка, алюминия и меди с небольшим количеством магния. Они обладают низкой температурой плавления, хорошо отливается и из них получаются более прочные изделия. Применяемая в промышленности группа медно-цинковых сплавов с добавлением магния и алюминия обозначается аббревиатурой ЦАМ. Плавятся они при относительно невысокой температуре, а следовательно хорошо льются в формы. Изделия, произведенные из сплавов группы ЦАМ, получаются намного прочнее.
Вирениум — сплав меди и цинка с небольшим добавлением никеля.

Влияние различных металлов на свойства сплава

Медно цинковые сплавы находят все большее применение в изготовлении различных промышленных изделий, а присутствие таких металлов как магний, алюминий, никель улучшают их рабочие качества.

Они легче поддаются обработке при помощи пайки и сварки, имеют более низкую температуру плавления и лучше льются в формы. Каждый из этих металлов по-своему влияет на свойства и применяется в разных отраслях промышленности.

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.

Литейное производство

Свойства

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

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

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

Сплав обладает хорошей теплопроводностью.

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 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.

Химические свойства

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

Деформируемые составы. Отличительные особенности представителей этой группы — высокий показатель пластичности. Их легко обрабатывать оборудованием под давлением. Хорошо разрезаются и сверлятся.
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.
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.

Что такое латунь

Основными компонентами сплава латуни является медь и цинк. Пропорциональные составляющие этих металлов могут быть разные. Количество цинка колеблется. Минимальное его значение составляет 20 %. Максимальное достигает 50%. При этом сплав меняет свой цвет: бывает золотистым, желтым или зеленым.

Процентный показатель цинка настолько важен, что способен изменять характеристику материала. Это относится к его пластичности и твердости.

Структура и состав

Состав сплава формируется из фаз:

Альфа-фаза. Содержание цинка до 35 %
Бета-фаза. Присутствие цинка до 50 %. Также в состав входит олово — 6 %.

В некоторых случаях присутствует одна альфа-фаза. В зависимости от изменения процентного состава основных компонентов, структура латуни может состоять одновременно из 2 фаз — альфа и бета.

В химический состав латуни, кроме меди и основного легирующего элемента цинка, входят добавки. Сюда относятся легирующие элементы: алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они составляют небольшой процент соединения. Каждый из них влияет на показатели характеристик материала.

Свойства и характеристики

Основным качеством в характеристиках латуни является ее коррозионная стойкость. Но она обладает и другими свойствами:

Способность сплава противостоять агрессивным средам, особенно после покрытия поверхности лаком.
Прочность латуни.
Пластичность сплава.
Возможность материала поддаваться обработке давлением. Процесс ведется как в горячем виде при высоких температурах, так и в холодном.
Сплав можно подвергать контактной сварке и пайке.
Теплопроводность, которая повышается с увеличением процентного содержания меди.
Температура плавления, которая составляет 880–950 градусов. При меньшем добавлении цинка, температура плавления снижается.
Материал обладает немагнитными свойствами.

Основным фактором твердости и пластичности соединения является цинк. Увеличение его количественного содержания напрямую связано с повышением прочностных характеристик. Пластичность же возрастает только до количественного содержания цинка 36%. При последующем его увеличении до 45 % идет снижение этого показателя.

На эксплуатационные характеристики оказывают действия легирующие добавки. Их влияние указано в таблице:

Название легирующего элемента	Влияние на характеристики латуни
Кремний	Большое его присутствие ведет к снижению твердости латуни.
Свинец	Улучшает антифрикционные свойства.
Марганец, алюминий и олово	Усиливает сопротивление к разрыву. Идет повышение коррозионной стойкости.
Никель	Уменьшает риск растрескивания материала. Сплав приобретает своеобразный цвет. Такое соединение называется «белая латунь».
Мышьяк	У материала появляется возможность работать в жидких, пресных средах.

Маркировка

Существует 2 разновидности сплавов:

Двухкомпонентные. Основные составляющие — медь и цинк. Маркируются буквой Л. Дальше стоят цифры, указывающие количество меди процентах. Л60: содержит меди 60 %, а оставшиеся 40% — цинк.
Многокомпонентные. Кроме основных составляющих добавляются еще легирующие элементы. Так же впереди стоит буква Л. Потом следует перечисление добавок. В конце пишутся через черточку цифры, указывающие на процентное содержание каждой из составляющих. Количество цинка не указывается, а рассчитывается. Например: Марка ЛАЖМц66-6-3-2 имеет 66 % Cu, 6 %Al, 3 % Fe и 2 % Mn. Путем расчетов определяется количество цинка равное 23%.

Плюсы и минусы

Латунный сплав обладает характеристиками, которые в одном случае служат положительным моментом, а в другом отрицательным. Состоят они в следующем:

Небольшой вес. Это качество вместе с высокой прочностью используется в определенных отраслях промышленности.
Сплав обладает хорошей пластичностью.
Невысокая стоимость.
Коррозионная стойкость уменьшается с увеличением количества меди.
Показатели теплопроводности ниже, чем у чистой меди и бронзы.

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

Из этого материала изготавливают дверную фурнитуру. К ней относятся ручки, замочные окантовки и корпуса, петли, декоративные элементы.
Детали из ЦАМ присутствуют в конструкциях холодильников и другой бытовой техники.
Популярны сплавы на основе цинка в автомобилестроения. Из них изготавливаются решётки для радиаторов, детали для гидравлических тормозов, корпуса для насосов и карбюраторов.
Найти элементы, изготовленные из ЦАМ, можно в военном деле. Из этого материала делают спусковые крючки для стрелкового оружия.
Часто его применяют при изготовлении подшипников для промышленного оборудования.
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:

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

Что такое ЦАМ: описание, свойства и применение

ЦАМ как отдельный вид сырья был получен более века назад. Расшифровывается данное сокращение по первым буквам основным компонентов — цинк, алюминий, медь.

ЦАМ — что это за материал

ЦАМ — металл, состоящий из различных компонентов, в основе которого лежит цинк. Исключением является латунь, где цинк может отходить на роль вспомогательного компонента и достигать 20%.

Состав сплава ЦАМа

Одним из самых распространённых является сплав Zamak. Его отличительной особенностью является соотношение компонентов:

95% цинк.
4% алюминий.
1% медь.
Допускается наличие до 0,1% магния.

Цинк является основой сплава, металл достаточно пластичен, слабой стороной является низкая температура плавления, однако стоит очень дешево.

Алюминий способствует защите зерен от разрушения. Медь повышает прочностные характеристики, однако взамен этого ухудшается сопротивление коррозии. Магний, повышает устойчивость к коррозийной и замедляет процессы старения материала. Влияние других металлов негативно сказывается на всех характеристиках ЦАМ.

Помимо этого в составе могу содержать небольшие доли железа, олова, свинца и кадмия. Это вредные для сплава материала, они попадают в его структуру из-за не совершенности технологий производства.

Виды оцинкованных сплавов

Сплавы подразделяют на несколько разновидностей, в зависимости от их назначения:

Деформируемые. Состав: 15% алюминия, 5% меди, от 1% магния. Используются для изготовления металлических листов и прутков.
Литейный. Состав: 3-4% меди и алюминия, 0,05% магния. Данный сплав получается крайне текучем и хорошо взаимодействует с материалом литейной формы.
Антифрикционный. Состав: 10% алюминия, 5% меди, до 0,1% магния. Используется для изготовления подшипников, так как отличается низким трением. Изготавливаются с применением технологии литья ЦАМа.
Припои. В состав входят алюминий, медь, кадмий, серебро и свинец. Используются для пайки алюминиевых конструкций. Отличается повышенной прочность, но слабы перед коррозией.
Типографические. Состав: до 7,5% алюминия, до 4,5% меди, от 2% магния. Используются для отливки типографических шрифтов.
Протекторные. Состав: до 1% алюминия, также может присутствовать незначительная доля магния и кремния. Хорошо сопротивляются коррозиям, поэтому используются в промышленности для защиты металлов.

Латунь — Материал представляет собой одну из разновидностей сплава ЦАМ. В данном сплаве цинк не всегда занимает основную долю и колеблется от 20 до 50%. Его концентрация влияет на прочностные характеристики материала и цвет.

Повышенная устойчивость к коррозии, способна противостоять агрессивной среде.
Пластичность.
Не зависит от температуры окружающей среды, может применяться как при низких, так и при высоких температурах.
Высокая температура плавления, до 950 градусов.
Сниженная теплопроводность.
Материал не магнитится.

Небольшой вес.
Хорошая пластичность.
Низкая стоимость.
Устойчивость к коррозиям.
Теплопроводность ниже чем у меди или бронзы.

Методы изготовления

Любой сплав изготавливается искусственным путем, процесс его изготовления регулируется ГОСТ 19424-97.

На литейных заводах, в низкотемпературных печах все компоненты, необходимые для изготовления ЦАМ, расплавляют и перемешивают. После этого они разливаются по специальным формам, где сплав отстаивается в течение нескольких дней. За эти дни все вредоносные примеси всплывают на поверхность и извлекаются из сплава.

Механические свойства Zamak

Механические свойства идентичны материалу Сталь 20. Отличительной особенностью является то, что сплав может растягиваться на 0,01% от своего размера.

Химические свойства

Они зависят от состава сплава, так медь повышает устойчивость материала к коррозиям. Для увеличения этого показателя на поверхность сплава наносится гальваническое покрытие.

Сферы использования

Все виды ЦАМа используются в различных видах промышленности:

Автомобильная. Из этих материалов изготавливаются тормоза, решетки радиаторов.
Подшипники. Используются в изготовлении подшипников и вкладышей из металла.
Текстильная. Из них делают застежки для молний и кнопки.
Пищевая. Изготавливаются различные детали для бытовой техники.
Оружейная. Из ЦАМ изготавливают спусковые механизмы для оружия.

Рыболовные снасти.
Часовые механизмы.
Игрушки и сувениры.
Замки, дверные ручки, петли.

Прием ЦАМа

Лом ЦАМа очень высоко ценится на рынке. Особенно ценными являются сплавы с марками 9-1.5 и 10-5. Цена формируется в зависимости от состава, чем больше бронзы, тем дороже лом.

Виды лома

Выделяют 2 основных вида:

Для производственных целей. В таких ЦАМ содержится большое количество различных примесей, а также повышенное количество бронзы. Обычно бронзу используют в антифрикционных видах сплавов.
Для бытовых целей. Это различные детали в бытовой технике: холодильниках, стиральных машинах, миксерах и прочее.

Стоимость приема лома

Стоимость зависит от разновидности лома:

Детали автомобиля — 72 руб/кг.
Другие разновидности — 25 руб/кг.

Как уже было сказано ранее цена формируется в зависимости от состава ЦАМ. Также учитываются дополнительные показатели:

Объем — чем объемнее деталь, тем выше стоимость.
Форма — пластины, подшипники и др.
Состояние — наличие различных дефектов.

Одной из самых актуальных марок является 4-1, так как это универсальный сплав, который может использоваться во многих направлениях.

Читайте также: