Leghe di Zinco da Pressofusione

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Specifiche della lega

Nella normativa europea EN 12844 European Standard for Zinc Alloy Castings sono specificate quattro leghe che possono essere pressocolate mediante il processo a camera calda: esse sono tutte basate sul sistema zinco-alluminio. Le leghe ZP5 e ZP3 sono quelle maggiormente utilizzate.

Nella tabella sottostante è possibile osservare le caratteristiche chimiche per i getti realizzati con queste quattro leghe. Si noti che questa è la specifica chimica per i getti. Quella riguardante le leghe di partenza, da cui essi derivano, è invece specificata nella norma EN 1774 Zinc and zinc alloys – Alloys for foundry purposes – Ingot and liquid . In questo caso, la specifica è più ristretta in modo tale da permettere una ragionevole libertà d’azione riguardo alle possibili variazioni di composizione che emergono durante la produzione.

EN 12844 Zinco e Leghe di Zinco – Getti – Specifiche

Designazione Abbreviata ZP3 ZP5 ZP2 ZP8
Numero della Lega ZP0400 ZP0410 ZP0430 ZP0810
Simbolo della Lega ZnAl4 ZnAl4Cu1 ZnAl4Cu3 ZnAl8Cu1
Alluminio % Max. 4.3 3.7 4.3 3.7 4.3 3.7 8.8 8.0
Min.
Rame % Max. 0.1 1.2 0.7 3.3 2.7 1.3 0.8
Min.
Magnesio % Max. 0.05 0.025 0.05 0.025 0.05 0.025 0.03 0.015
Min.
Piombo % Max. 0.005 0.005 0.005 0.006
Cadmio % Max. 0.005 0.005 0.005 0.006
Stagno % Max. 0.002 0.002 0.002 0.003
Ferro % Max. 0.05 0.05 0.05 0.06
Nichel % Max. 0.02 0.02 0.02 0.02
Silicio % Max. 0.03 0.03 0.03 0.045
Zinco % Rimanente Rimanente Rimanente Rimanente

Riferimento 1

Di seguito si fornisce una breve spiegazione sul motivo per cui le aggiunte di leganti ed i livelli delle impurità siano così attentamente controllati.

Sia l’alluminio che il rame incrementano la resistenza e la durezza dello zinco. Esiste un numero di combinazioni preferibili di questi tre elementi che conferiscono proprietà idonee in situazioni che differiscono per applicazione e processo. Tre delle leghe esaminate sono strutturate proprio sulla base di queste sostanze con proporzioni differenti. La lega rimanente, ZP3, è essenzialmente una lega binaria di zinco ed alluminio.

Oltre ad incrementare la resistenza, il contenuto d’alluminio ha due altri notevoli effetti. A temperature inferiori a 450°C riduce drasticamente il tasso d’attacco dei materiali ferrosi da parte della lega fusa. Il risultato è che tutte le leghe costituite da zinco ed alluminio, colabili a simili temperature, risultano essere adatte per il processo di pressofusione a camera calda.

Un’altra proprietà dell’alluminio è quella d’essere essenziale nell’evitare la contaminazione della lega da parte di elementi quali il piombo, il cadmio e lo stagno. Quantità piuttosto piccole di questi elementi possono rendere la lega vulnerabile all’attacco della corrosione intercristallina, specialmente in ambienti caldi ed umidi. Nella pratica, il mantenimento di queste impurità a livelli bassi, e l’aggiunta di una piccola quantità di magnesio nella lega, evitano quest’influenza negativa. Anche il magnesio tende ad indurire la lega, ma quantitativi superiori a circa lo 0,1% aumentano la tendenza alla criccatura a caldo nei getti sottoposti sia agli sforzi da ritiro all’interno dello stampo che agli sforzi indotti durante l’estrazione dallo stampo.

Il ferro ed il nichel formano dei composti intermetallici estremamente duri con l’alluminio, portando a possibili problemi durante la lavorazione meccanica e la finitura dei getti pressocolati. Se presenti in quantità sufficienti, possono ridurre le proprietà meccaniche delle leghe, in particolare la resilienza e l’allungamento. Anche livelli elevati di silicio riducono la resilienza. Questi elementi devono perciò essere controllati e mantenuti a livelli bassi.

Riferimento 2

Standard Equivalenti Nazionali ed Internazionali Attuali

Al di fuori dell’Unione Europea sono impiegate leghe per la pressofusione dalle composizioni in pratica identiche a quelle riportate nella normativa EN 12844: ancora una volta, le leghe equivalenti alle ZP3 e ZP5 sono quelle più comunemente usate. Nella tabella sottostante si riportano le specifiche più significative tra quelle standard. Se necessario, è opportuno impiegare una delle specifiche equivalenti al posto della EN 12844:

EN 12844 (Designazione Abbreviata) ZP3 ZP5 ZP2 ZP8
USA

ASTM B240/B669

AG40A AG41A AC43A ZA8
USA

SAE

903 925 921
Giappone

JIS(H5301)

ZDC-2 ZDC-1
ISO

H5301

 –
Designazione UNS Z33520 Z35531 Z35541 Z35636

Riferimento 1 e Riferimento 3

Standard Europei Nazionali Equivalenti Esistenti Prima del 1998

In Europa, prima del 1998, esisteva un numero di standard nazionali differenti per i pressocolati in lega di zinco. La tabella sottostante può essere d’aiuto nel caso d’aggiornamento riguardante i progetti creati prima di questa data:

ZP3 ZP5 ZP2 ZP8
Francia

NF A55-010

Z-A4 Z-A4U1 Z-A4U3 Z-AEJ1
Germania

DIN 1743-2

Z400 Z410 Z430
Italia UNI3717/UNI9406 G-ZnAl4 G-ZnAl4Cu1 G-ZnAlC3 G-ZnAl8Cu1
Norvegia

No.18930

ZnAl4 ZnAl4Cu1
Portogallo

NT1632/31

FZnAl4Mg FZnAl4Cu1Mg
Spagna

UNE 37302-88

ZnAl4 ZnAl4Cu1 ZnAl4Cu3
Svezia

SIS147020

ZnAl4 ZnAl4Cu1
Regno Unito

BS1004

Lega A Lega B

Riferimento 1

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