Глава XXIX. НЕКОТОРЫЕ СПЛАВЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
1. Цинк и его сплавы
Цинк — металл с низкой температурой плавления
и очень низкой температурой кипения
высокой плотностью
Прочность цинка низка
при высокой пластичности
Кристаллическая решетка гексагональная. Аллотропических превращений не имеет.
Цинк применяют для горячего и гальванчческого оцинкования стальных листов, в полиграфической промышленности, для изготовления гальванических элементов и для других назначений. Его используют как добавку в сплавы, в первую очередь в сплавы меди (латуни и т. д.), и как основу для цинковых сплавов, а также как типографский металл.
Рис. 437. Диаграмма состояния
В зависимости от чистоты цинк делится на марки
Примеси в техническом цинке — свинец (основное загрязнение), железо, кадмий, некоторые другие.
Обычный легирующий компонент в цинковых сплавах — алюминий (до 5-10 %). В системе
(рис. 437) возможно образование двух твердых растворов:
-твердый раствор (почти чистый цинк) и
-твердый раствор на основе алюминия, но растворяющий до
(такой твердый раствор на основе алюминия может содержать
и только
). В определенном интервале температур и концентраций твердый раствор распадается на два твердых раствора той же кристаллической структуры, богатой
и бедной
цинком.
В соответствии с диаграммой состояния
(см. рис. 437) твердый
-раствор при
претерпевает монотэктоидный распад
, причем растворимость цинка в алюминии резко снижается по мере снижения температуры менее
Таким образом, структура сплавов цинка с
представляет собой доэвтектоидный сплав
эвтектоид
. При быстром охлаждении реакции эвтектоидного распада может не произойти;
переохлаждается до низких температур. Структура неустойчивая, и происходящие структурные изменения (распад переохлажденной
-фазы) вызывают изменения в размерах изделий, что особенно нежелательно для высокоточных отливок (отливок под давлением). Добавка магния (около
уменьшает скорость распада переохлажденного
-твердого раствора и поэтому стабилизирует размеры.
Сплавы цинка с медью не склонны к старению, но по механическим свойствам они хуже сплавов с алюминием.