자막

Zamak
자막잉곳

ZAMAK(또는 이전에 MAZAK로 상표된[1] Zamac)는 아연의 기본 금속과 알루미늄, 마그네슘 및 구리의 합금 원소를 가진 합금 제품군이다.

자막 합금은 아연 알루미늄 합금 계열의 일부로서, 일정한 4%의 알루미늄 구성으로 인해 다른 ZA 합금과는 구별된다.[2]

자막이라는 이름은 합금이 구성되는 금속의 독일어 이름의 약자로 징크(Zinc), 알루미늄, 마그네슘, 쿠퍼(코퍼)가 있다.[2] 뉴저지 아연 회사는 1929년에 자막 합금을 개발했다.

가장 흔한 자막 합금은 자막 3이다. 그 외에도 자막2, 자막5, 자막7 등이 상업적으로 사용되고 있다.[2] 이 합금은 가장 흔히 다이캐스트된다.[2] 회전 주조 업계에서는 자막 합금(특히 #3, #5)이 자주 사용된다.

초기 아연 다이 캐스팅 재료의 큰 문제는 합금의 불순물 때문에 아연 해충이었다.[3] 자맥은 뉴저지 아연이 제련 공정의 일부로 환류기를 사용함으로써 생산된 99.99%의 순수 아연 금속을 사용함으로써 이것을 피했다.

자막은 전기 도금, 습식 도장, 색산 변환을 잘 코팅할 수 있다.[4]

마작

1930년대 초 영국의 모리스 애쉬비는 뉴저지 자막 합금을 허가했다. 99.99%-순도 환류기 아연은 영국에서는 구할 수 없었으며, 따라서 그들은 99.95% 순도의 현지에서 구할 수 있는 전해 정제 아연을 사용하여 합금 제조권을 획득했다. 이것은 마작이라는 이름이 붙여졌는데, 부분적으로는 자막과 구별하기 위해, 부분적으로는 모리스 애쉬비의 이니셜과 구별하기 위해 붙여졌다. 1933년 내셔널 제련소는 역류기 특허권을 에이본머스 공장에서 99.99%의 아연을 생산하는 데 사용할 목적으로 허가했다.[5]

표준

아연 합금 화학 구성 표준은 아래 나열된 표준에 의해 국가별로 정의된다.

국가별[6] 아연 합금 표준
나라 아연잉곳 아연 주조
유럽 EN1774 EN12844
미국 ASTM B240 ASTM B86
일본. JIS H2201 JIS H5301
호주. AS 1881 - SAA H63 AS 1881 - SAA H64
중국 GB 8738-88 -
캐나다 CSA HZ3 CSA HZ11
국제 ISO 301 -

자막은 표준 및/또는 국가를 기준으로 여러 다른 이름으로 통한다.

자막 합금의 다양한 명칭
전통명 단구성명 형태 공통의 ASTM† 단기 유럽 명칭 JIS 중국 영국 BS 1004[7] 프랑스 NFA 55-010[7] 독일 DIN 1743-2[7] UNS 기타
자막2길[8][9]
또는
키르크사이트[10] 		ZnAl4Cu3[11] 잉곳 합금2길[8][9] AC 43A[8][9] ZL0430[11] - ZX04[12] - Z-A4U3[11] Z430[11] Z35540[9] ZL2, ZA-2, ZN-002[13]
캐스트 ZP0430 - Z35541[8] ZP2, ZA-2, ZN-002[13]
자막3길[8][9] 즈날4[11] 잉곳 합금3길[8][9] AG 40A[8][9] ZL0400[11] 잉곳형[14] 2 ZX01[12] 합금[11] A Z-A4[11] Z400[11] Z35521[9] ZL3, ZA-3, ZN-003[13]
캐스트 ZP0400 ZDC2[15] - Z33520[8] ZP3, ZA-3, ZN-003[13]
자막4길[16] 잉곳 아시아에서만 사용됨 ZA-4, ZN-004[13]
자막5길[8][9] ZnAl4Cu1[11] 잉곳 합금5길[8][9] AC 41A[8][9] ZL0410[11] 잉곳형[14] 1 ZX03[12] 합금[11] B Z-A4UI[11] Z410[11] Z35530[9] ZL5, ZA-5, ZN-005[13]
캐스트 ZP0410 ZDC1[15] - Z35531[8] ZP5, ZA-5, ZN-005[13]
자막7길[8][9] 즈날4니[12] 잉곳 합금7길[8][9] AG 40B[8][9] - - ZX02[12] - - - Z33522[9] ZA-7, ZN-007[13]
캐스트 - Z33523[8]
세포의 †색은 ASTM B908에 의해 지정된 물질의 색이다.[2]

단기 유럽 지정 코드는 다음과 같이 분류된다(예: ZL0430 사용).[11]

  • Z는 재료(Z=Zinc)
  • P는 용도(P=압력 다이 캐스팅(캐스팅), L=인곳)
  • 04는 백분율 알루미늄(04= 4% 알루미늄)
  • 3은 백분율 구리(3= 3% 구리)

자막2길

자막2는 강도를 20% 높이기 위해 구리가 3% 첨가된 자막3와 같은 구성으로 가격 또한 상승한다. 자막2는 모든 자막합금 중에서 가장 강도가 높다. 시간이 지남에 따라 다른 합금보다 강도와 경도를 더 잘 유지하지만, 더 깨지기 쉽고, 수축하며, 탄력성이 떨어진다.[17]

자막2는 다이(die)로 사용하기 위해 중력을 주조할 때 Kirksite로도 알려져 있다.[2][18] 원래는 저용량 판금 다이용으로 설계되었다.[19][20] 이후 단거리 사출 성형 다이스를 만들어 인기를 얻었다.[19] 또한 금속 회전용 비스파킹 도구와 맨드렐에는 덜 일반적으로 사용된다.

표준당 자막2성분
합금원소자 불순물
표준 한계 알 CU MG PB cd Sn Fe 니 SI 인 Tl
ASTM B240[21](인곳) 분 3.9 2.6 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 2.9 0.05 0.004 0.003 0.002 0.075 - - - -
ASTM B86[22](캐스트) 분 3.5 2.6 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 2.9 0.05 0.005 0.004 0.003 0.1 - - - -
EN1774[23](인곳) 분 3.8 2.7 0.035 - - - - - - - -
맥스. 4.2 3.3 0.06 0.003 0.003 0.001 0.02 0.001 0.02 - -
EN12844[24](캐스트) 분 3.7 2.7 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 3.3 0.06 0.005 0.005 0.002 0.05 0.02 0.03 - -
GB8738-88[12] 분 3.9 2.6 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 3.1 0.06 0.004 0.003 0.0015 0.035 - - - -
자막 2 속성[17]
속성 미터법 값 제국가치
기계적 특성
극한 인장 강도 397 MPa(만화 331 MPa) 58,000 psi
항복 강도(0.2% 오프셋) MPa 361 52,000 psi
충격 강도 38 J (7 J 나이) 28ft-ft-ft(5ft-ft-ft)
F에서의max 연신호 3%(2%)
골절시 신장 6%
전단강도 MPa 317 46,000 psi
압축 항복 강도 641 MPa 93,000 psi
피로 강도(역방향8 벤딩 5x10 사이클) 59 MPa 8,600 psi
경도 130 브리넬(98 브리넬)
탄성계수 96 GPA 1400만 psi
물리적 성질
고체화 범위(용융 범위) 379—390 °C 714—734 °F
밀도 6.8 kg/dm3 0.25파운드/인치3
열팽창계수 27.8 μm/m-°C 15.4 μin/in-°F
열전도도 105 W/m-K 729 BTU-in/hr-ft2-°F
전기저항도 20 °C에서 6.85 μΩ-cm 68°F에서 2.70 μΩ-in
잠열(융해열) 110 J/g 4.7x10−5 BTU/lb
특정 열 용량 419 J/kg-°C 0.100 BTU/lb-°F
마찰계수 0.08

KS

KS 합금은 스핀 주조 장식 부품용으로 개발되었다. 보다 미세한 곡물을 생산하고 오렌지 껍질 효과를 줄이기 위해 마그네슘을 더 많이 함유한 것을 제외하면 자막2와 같은 조성을 가지고 있다.[25]

KS 작문[25]
합금원소자 불순물
표준 한계 알 CU MG PB cd Sn Fe 니 SI 인 Tl
니르스타 분 3.8 2.5 0.4 - - - - - - - -
맥스. 4.2 3.5 0.6 0.003 0.003 0.001 0.020 - - - -
KS 속성[25]
속성 미터법 값 제국가치
기계적 특성
극한 인장 강도 < 200 MPa> < 29,000 psi>
항복 강도(0.2% 오프셋) < 200 MPa> < 29,000 psi>
길쭉 < 2%
경도 브리넬 최대 150개
물리적 성질
고체화 범위(용융 범위) 380 - 390 °C 716—734 °F
밀도 6.6 g/cm3 0.25파운드/인치3
열팽창계수 28.0 μm/m-°C 15.4 μin/in-°F
열전도도 105 W/m-K 729 BTU-in/hr-ft2-°F
전기 전도도 25% IACS
특정 열 용량 419 J/kg-°C 0.100 BTU/lb-°F
마찰계수 0.08

자막3길

자막 3은 아연 합금의 자막 시리즈에 대한 사실상의 표준이다. 다른 모든 아연 합금은 이것과 비교된다. 자막 3은 자막 합금(96% 아연, 4% 알루미늄)의 기본 조성을 가지고 있다. 캐스터빌리티가 우수하고 장기적인 치수 안정성을 가지고 있다. 북미 아연 다이 주물의 70% 이상이 자막 3으로 만들어진다.[2]

표준당 자막 3성분
합금원소자 불순물
표준 한계 알 CU† MG PB cd Sn Fe 니 SI 인 Tl
ASTM B240[21](인곳) 분 3.9 - 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.1 0.05 0.004 0.003 0.002 0.035 - - - -
ASTM B86[22](캐스트) 분 3.5 - 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.25 0.05 0.005 0.004 0.003 0.1 - - - -
EN1774[23](인곳) 분 3.8 - 0.035 - - - - - - - -
맥스. 4.2 0.03 0.06 0.003 0.003 0.001 0.02 0.001 0.02 - -
EN12844[24](캐스트) 분 3.7 - 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.1 0.06 0.005 0.005 0.002 0.05 0.02 0.03 - -
JIS H2201[14] (인곳) 분 3.9 - 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.03 0.06 0.003 0.002 0.001 0.075 - - - -
JIS H5301[15] (캐스트) 분 3.5 - 0.02 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.25 0.06 0.005 0.004 0.003 0.01 - - - -
AS1881[26] 분 3.9 - 0.04 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.03 0.06 0.003 0.003 0.001 0.05 - 0.001 0.0005 0.001
GB8738-88[12] 분 3.9 - 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.1 0.06 0.004 0.003 0.0015 0.035 - - - -
†불순물
자막 3 속성[4]
속성 미터법 값 제국가치
기계적 특성
극한 인장 강도 MPa 268 38,900 psi
항복 강도(0.2% 오프셋) MPa 208 30,200 psi
충격 강도 46J(56J) 34 ft-ft-ft(41ft-ft-ft-ft)
F에서의max 연신호 3%
골절시 신장 6.3%(16%)
전단강도 MPa 214 31,000 psi
압축 항복 강도 MPa 414 6만 psi
피로 강도(역방향8 벤딩 5x10 사이클) MPa 48 7000 psi
경도 97 브리넬
탄성계수 96 GPA 1400만 psi
물리적 성질
고체화 범위(용융 범위) 381—387 °C 718—729 °F
밀도 6.7 g/cm3 0.24파운드/인치3
열팽창계수 27.4 μm/m-°C 15.2 μin/in-°F
열전도도 113 W/mK 784 BTU-in/hr-ft2-°F
전기저항도 20 °C에서 6.37 μΩ-cm 68°F에서 2.51 μΩ-in
잠열(융해열) 110 J/g 4.7x10−5 BTU/lb
특정 열 용량 419 J/kg-°C 0.100 BTU/lb-°F
마찰계수 0.07

자막4길

자막4는 아시아 시장을 대상으로 자막3의 연성을 유지하면서 다이 솔더링 효과를 줄이기 위해 개발됐다. 이것은 자막 5 구성에서 구리 반을 사용함으로써 달성되었다.[27]

표준 단위당 자막 4성분
합금원소자 불순물
표준 한계 알 CU MG PB cd Sn Fe 니 SI 인 Tl
닝보 진이 알로이 [13]소재 분 3.9 0.3 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.5 0.06 0.003 0.002 0.002 0.075 - - - -
자막 4 속성
속성 미터법 값 제국가치
기계적 특성[28]
극한 인장 강도 MPa 317 46,000 psi
항복 강도(0.2% 오프셋) 221—269 MPa 32,000—39,000 psi
충격 강도 61 J (7 J) 45 ft-ft-ft(5ft-ft-ft)
길쭉 7%
전단강도 214—262 MPa 31,000—38,000 psi
압축 항복 강도 414—600 MPa 60,000—87,000 psi
피로 강도(회전 벤딩 5x108 사이클) 48—57 MPa 7000—8300 psi
경도 91 브리넬
물리적 특성[29]
고체화 범위(용융 범위) 380 - 386 °C 716—727°F
밀도 6.6 g/cm3 0.24파운드/인치3
열팽창계수 27.4 μm/m-°C 15.2 μin/in-°F
열전도도 108.9—100 °C에서 113.0 W/m-K 755.6—784.0 BTU-in/hr-ft-2°F @ 212°F
전기 전도도 26-27% IACS
특정 열 용량 418.7 J/kg-°C 0.100 BTU/lb-°F

자막5길

자막 5는 강도([17]약 10%), 경도 및 부식 저항성을 높이기 위해 1% 구리를 첨가한 자막 3과 같은 구성이지만 연성을 감소시킨다.[30] 치수 정확도도 낮다.[30] 자막 5는 유럽에서 더 흔하게 사용된다.[2]

표준당 자막5성분
합금원소자 불순물
표준 한계 알 CU MG PB cd Sn Fe 니 SI 인 Tl Zn
ASTM B240[21](인곳) 분 3.9 0.75 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.25 0.06 0.004 0.003 0.002 0.075 - - - -
ASTM B86[22](캐스트) 분 3.5 0.75 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.25 0.06 0.005 0.004 0.003 0.1 - - - -
EN1774[23](인곳) 분 3.8 0.7 0.035 - - - - - - - -
맥스. 4.2 1.1 0.06 0.003 0.003 0.001 0.02 0.001 0.02 - -
EN12844[24](캐스트) 분 3.7 0.7 0.025 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.2 0.06 0.005 0.005 0.002 0.05 0.02 0.03 - -
JIS H2201[14] (인곳) 분 3.9 0.75 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.25 0.06 0.003 0.002 0.001 0.075 - - - -
JIS H5301[15] (캐스트) 분 3.5 0.75 0.02 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.25 0.06 0.005 0.004 0.003 0.01 - - - -
AS1881[26] 분 3.9 0.75 0.04 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.25 0.06 0.003 0.003 0.001 0.05 - 0.001 0.0005 0.001
GB8738-88[12] 분 3.9 0.7 0.03 - - - - - - - -
맥스. 4.3 1.1 0.06 0.004 0.003 0.0015 0.035 - - - -
자막 5 속성[30]
속성 미터법 값 제국가치
기계적 특성
극한 인장 강도 331 MPa(270 MPa 사용) 48,000 psi (만9,000 psi)
항복 강도(0.2% 오프셋) 295 MPa 43,000 psi
충격 강도 52J(56J) 38ft-제곱f(41ft-제곱f)
F에서의max 연신호 2%
골절시 신장 3.6%(13%)
전단강도 262 MPa 38,000 psi
압축 항복 강도 MPa 600 87,000 psi
피로 강도(역방향8 벤딩 5x10 사이클) MPa 57 8,300 psi
경도 91 브리넬
탄성계수 96 GPA 1400만 psi
물리적 성질
고체화 범위(용융 범위) 380 - 386 °C 716—727°F
밀도 6.7 kg/dm3 0.24파운드/인치3
열팽창계수 27.4 μm/m-°C 15.2 μin/in-°F
열전도도 109 W/mK 756 BTU-in/hr-ft2-°F
전기저항도 20 °C에서 6.54 μΩ-cm 2.57 μΩ-in 68°F
잠열(융해열) 110 J/g 4.7x10−5 BTU/lb
특정 열 용량 419 J/kg-°C 0.100 BTU/lb-°F
마찰계수 0.08

자막7길

자막7은 자막3에 비해 마그네슘이 적어 유동성과 연성을 높이며, 특히 박벽성분을 주조할 때 유용하다. 화강간 부식을 줄이기 위해 소량의 니켈을 첨가하고 불순물을 더욱 엄격하게 관리한다.[2]

표준 단위당 자막 7 구성
합금원소자 불순물
표준 한계 알 CU† MG PB cd Sn Fe 니‡ SI 인 Tl
ASTM B240[21](인곳) 분 3.9 - 0.01 - - - - - - - -
맥스. 4.3 0.1 0.02 0.002 0.002 0.001 0.075 - - - -
ASTM B86[22](캐스트) 분 3.5 - 0.005 - - - - 0.005 - - -
맥스. 4.3 0.25 0.02 0.003 0.002 0.001 0.075 0.02 - - -
GB8738-88[12] 분 3.9 - 0.01 - - - - 0.005 - - -
맥스. 4.3 0.1 0.02 0.002 0.002 0.001 0.075 0.02 - - -
†불순물 합금 원소
자막 7 속성[31]
속성 미터법 값 제국가치
기계적 특성
극한 인장 강도 285 MPa 41,300 psi
항복 강도(0.2% 오프셋) 285 MPa 41,300 psi
충격 강도 58.0 J 42.8 ft-ft-ft-ft-ft
골절시 신장 14%
전단강도 MPa 214 31,000 psi
압축 항복 강도 MPa 414 6만 psi
피로 강도(역방향8 벤딩 5x10 사이클) 47.0 MPa 6,820 psi
경도 80 브리넬
물리적 성질
고체화 범위(용융 범위) 381—387 °C 718—729 °F
열팽창계수 27.4 μm/m-°C 15.2 μin/in-°F
열전도도 113 W/m-K 784 BTU-in/hr-ft2-°F
전기저항도 6.4 μΩ-cm 2.5 μΩ-in
특정 열 용량 419 J/kg-°C 0.100 BTU/lb-°F
주조 온도 395—425 °C 743—797°F

사용하다

자막 합금의 일반적인 용도는 가전제품, 욕실 고정장치, 다이캐스트 완구를 포함한다.[32] 일부 화기의 제조에도 자막 합금이 사용된다.

참고 항목

참조

  1. ^ Zamak Latest Status Info, retrieved 2008-03-02
  2. ^ a b c d e f g h i Diecasting Alloys, retrieved 2008-03-02
  3. ^ Wanhill, R.J.H.; Hattenberg, T. (May 2005), Corrosion-induced cracking of model train zinc-aluminum die castings (PDF), National Aerospace Laboratory NLR, NLR-TP-2005-205, archived from the original (PDF) on 2011-07-16.
  4. ^ a b ZL3/ZL0400/ZnAl4 (Zamak 3), retrieved 2008-02-29
  5. ^ Cocks, E.J.; Walters, B. (1968), A History of the Zinc Smelting Industry in Britain, Harrap, ISBN 0-245-59377-2.
  6. ^ World wide zinc die casting standards, Nyrstar, retrieved 2008-02-25.
  7. ^ a b c 현재 EN 1774와 EN 12844에 따라 유럽 국가들의 표준화로 인해 폐지되었다.
  8. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p ASTM B86-04e2 (PDF), 2004-10-01, retrieved 2008-02-10
  9. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p ASTM B240-98 (PDF), 1998-05-01, retrieved 2008-02-10
  10. ^ Semiatin, S. L. (2006). ASM Handbook, Volume 14B: Metalworking: Sheet Forming. ASM International. ISBN 978-0-87170-710-9.
  11. ^ a b c d e f g h i j k l m n o Alloy designation - cross reference table (PDF), archived from the original (PDF) on 2010-10-31, retrieved 2010-10-31
  12. ^ a b c d e f g h i GB8738 - Chinese standard: zinc alloys ingots for casting (2006), retrieved 2008-02-27
  13. ^ a b c d e f g h i ZN-004, retrieved 2008-03-01
  14. ^ a b c d JIS H2201 - Japanese Industrial Standard - Zinc alloy ingot for die casting (1999), retrieved 2008-02-26
  15. ^ a b c d JIS H5301 - Japanese Industrial Standard - Zinc alloy die casting (1979), retrieved 2008-02-26
  16. ^ zamak 4 (Alloy 4), retrieved 2008-03-01
  17. ^ a b c ZL2/ZL0430/ZnAl4Cu3 (Zamak 2), retrieved 2008-02-29
  18. ^ Husite Engineering - Benefits of Cast Kirksite Tooling, retrieved April 19, 2011
  19. ^ a b Armstrong, Paul J.; Petch, Bill, Cast Kirksite Re-Emerges as RT Approach for Molding Plastics, retrieved 2008-03-15.
  20. ^ 파커, 다나 T Building Victory: 제2차 세계 대전의 로스앤젤레스 지역의 항공기 제조, 페이지 86, 119, 120, 사이프레스, CA, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4
  21. ^ a b c d ASTM B240: Standard specification for zinc in ingot form for die casting: chemical composition, retrieved 2008-02-27
  22. ^ a b c d ASTM B86: Standard specification for zinc die casting: chemical composition, retrieved 2008-02-27
  23. ^ a b c EN1774 Standard - zinc and zinc alloys - alloys for foundry purposes - ingot and liquid, retrieved 2008-02-27
  24. ^ a b c EN12844: Standard - zinc and zinc alloys - castings - specification (September 1998), retrieved 2008-02-27
  25. ^ a b c KS (spin casting alloy), retrieved 2008-03-15
  26. ^ a b AS1881 - Australia standard - Zinc alloys - casting ingots and casting requirements (1986), retrieved 2008-02-27
  27. ^ zamak 4 (Alloy 4), retrieved 2008-03-09
  28. ^ [1]Zinc alloy mechanical characteristics, retrieved 2008-03-01
  29. ^ [2]Zinc alloy physical characteristics, retrieved 2008-03-01
  30. ^ a b c Zinc Die Casting Alloy Guide (PDF), retrieved 2008-02-29
  31. ^ Zinc Alloy 7; AG40B; Zn-4Al-0.015Mg, retrieved 2008-02-29
  32. ^ Metals: Zamak, Met-Mex Peñoles S.A., archived from the original on 2008-01-10

외부 링크