Zamak

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ZAMAK （或 Zamac，以前的商标为 MAZAK）是一个合金家族，其基体金属为锌，合金元素为铝、镁和铜。

Zamak 合金是锌铝合金系列的一部分；它们与其他 ZA 合金的区别在于其恒定的 4% 铝成分。

Zamak 是合金成分德语名称的缩写词：锌（Zink）、铝（Aluminium）、镁（Magnesium）和铜 （Kupfer）。New Jersey Zinc 于 1929 年开发了 Zamak 合金。

最常见的锌合金是 Zamak 3。除此之外，Zamak 2、Zamak 5 和 Zamak 7 也在商业上使用。这些合金最常见的用途是压铸。Zamak 合金（特别是#3 和#5）经常用于旋转铸造行业。

由于合金中存在的杂质，早期锌压铸材料的一个大问题是锌害虫。Zamak 通过使用纯度为 99.99% 的金属锌避免了这种情况，这种金属由 New Jersey Zinc 在冶炼过程中使用回流器生产。

Zamak 可以很好地电镀、湿涂和铬酸盐转化涂层。

## Mazak

1930 年代初期，英国的莫里斯·阿什比 ( Morris Ashby ) 获得了新泽西公司的 zamak 合金的许可。纯度为 99.99% 的回流锌在英国无法获得，因此他们获得了使用当地可得到的纯度为 99.95% 的电解精炼锌制造合金的权利。这类合金被命名为 Mazak，如此命名的原因一部分是为了将它与 zamak 区分开来，另一部分是为了将其与 Morris Ashby 的首字母区分开来。1933 年， National Smelting 获得了回流器专利的许可，目的是在他们位于 Avonmouth 的工厂中使用它来生产 99.99% 的锌。

## 标准

锌合金化学成分标准由下列标准按国家/地区定义：

国家｜锌锭｜锌铸件

欧洲｜EN1774｜EN12844

美国｜ASTM B240｜ASTM B86

日本｜JIS H2201｜JIS H5301

澳大利亚｜AS 1881 - SAA H63｜AS 1881 - SAA H64

中国｜GB 8738-88

加拿大｜CSA HZ3｜CSA HZ11

国际标准｜ISO 301

Zamak 根据标准和/或国家有许多不同的名称：

Traditional name｜Short composition name｜Form｜Common｜ASTM†｜Short European designation｜JIS｜China｜UK BS 1004｜France NFA 55-010｜Germany DIN 1743-2｜UNS｜Other

Zamak 2 orKirksite｜ZnAl4Cu3｜Ingot｜Alloy 2｜AC 43A｜ZL0430｜ZX04｜Z-A4U3｜Z430｜Z35540｜ZL2, ZA-2, ZN-002

Cast｜ZP0430｜Z35541｜ZP2, ZA-2, ZN-002

Zamak 3｜ZnAl4｜Ingot｜Alloy 3｜AG 40A｜ZL0400｜Ingot type 2｜ZX01｜Alloy A｜Z-A4｜Z400｜Z35521｜ZL3, ZA-3, ZN-003

Cast｜ZP0400｜ZDC2｜Z33520｜ZP3, ZA-3, ZN-003

Zamak 4｜Ingot｜Used in Asia only｜ZA-4, ZN-004

Zamak 5｜ZnAl4Cu1｜Ingot｜Alloy 5｜AC 41A｜ZL0410｜Ingot type 1｜ZX03｜Alloy B｜Z-A4UI｜Z410｜Z35530｜ZL5, ZA-5, ZN-005

Cast｜ZP0410｜ZDC1｜Z35531｜ZP5, ZA-5, ZN-005

Zamak 7｜ZnAl4Ni｜Ingot｜Alloy 7｜AG 40B｜ZX02｜Z33522｜ZA-7, ZN-007

Cast｜Z33523

†color of the cell is the color of the material designated by ASTM B908.

短欧洲名称代码分解如下（以 ZL0430 为例）：

- Z是材料（Z=锌）
- P是用途（P=压铸（铸件），L=Ingot）
- 04 是铝的百分比（04= 4% 铝）
- 3 是铜的百分比（3= 3% 铜）

## Zamak 2

Zamak 2 的成分与 Zamak 3 相同，但添加了 3% 的铜以增加 20% 的强度，这也提高了价格。Zamak 2 在所有的 Zamak 合金系列中具有最大的强度。随着时间的推移，它比其他合金更能保持其强度和硬度；然而，它变得更脆、弹性更小。

当重力铸造用作模具时，Zamak 2 也称为Kirksite。它最初是为小批量钣金模具设计的。后来它因制造短期注塑模具而受到欢迎。它也不太常用于金属旋压的无火花工具和心轴。

合金元素｜杂质

标准｜限制｜铝｜铜｜镁｜铅｜镉｜锡｜铁｜镍｜硅｜铟｜铊

ASTM B240 （锭）｜最小值｜3.9｜2.6｜0.025

最大值｜4.3｜2.9｜0.05｜0.004｜0.003｜0.002｜0.075

ASTM B86 （铸造）｜最小值｜3.5｜2.6｜0.025

最大值｜4.3｜2.9｜0.05｜0.005｜0.004｜0.003｜0.1

EN1774 （锭）｜最小值｜3.8｜2.7｜0.035

最大值｜4.2｜3.3｜0.06｜0.003｜0.003｜0.001｜0.02｜0.001｜0.02

EN12844 （铸件）｜最小值｜3.7｜2.7｜0.025

最大值｜4.3｜3.3｜0.06｜0.005｜0.005｜0.002｜0.05｜0.02｜0.03

GB8738-88 ｜最小值｜3.9｜2.6｜0.03

最大值｜4.3｜3.1｜0.06｜0.004｜0.003｜0.0015｜0.035

指标名称｜公制值｜英制值

机械性能

极限抗拉强度｜397 MPa (331 MPa aged)｜58,000 psi

屈服强度（0.2% 偏移）｜361 MPa｜52,000 psi

冲击强度｜38 J (7 J aged)｜28 ft-lbf (5 ft-lbf aged)

F最大延伸率｜3% (2% aged)

断裂延伸率｜6%

剪切强度｜317 MPa｜46,000 psi

抗压屈服强度｜641 MPa｜93,000 psi

疲劳强度（反向弯曲 5x10 8个循环）｜59 MPa｜8,600 psi

硬度｜130 Brinell (98 Brinell aged)

弹性模量｜96 GPa｜14,000,000 psi

物理性质

凝固范围（熔化范围）｜379—390 °C｜714—734 °F

密度｜6.8 kg/dm3｜0.25 lb/in3

热膨胀系数｜27.8 μm/m-°C｜15.4 μin/in-°F

导热系数｜105 W/m-K｜729 BTU-in/hr-ft2-°F

电阻率｜6.85 μΩ-cm at 20 °C｜2.70 μΩ-in at 68 °F

潜热（熔化热）｜110 J/g｜4.7x10−5 BTU/lb

比热容｜419 J/kg-°C｜0.100 BTU/lb-°F

摩擦系数｜0.08

### KS

KS 合金是为旋转铸造装饰件而开发的。它具有与 zamak 2 相同的成分，只是含有更多的镁，以产生更细的颗粒并减少橘皮效应。

合金元素｜杂质

标准｜限制｜铝｜铜｜镁｜铅｜镉｜锡｜铁｜镍｜硅｜铟｜铊

Nyrstar｜最小值｜3.8｜2.5｜0.4

最大值｜4.2｜3.5｜0.6｜0.003｜0.003｜0.001｜0.020

指标名称｜公制值｜英制值

机械性能

极限抗拉强度｜< 200 MPa｜< 29,000 psi

屈服强度（0.2% 偏移）｜< 200 MPa｜< 29,000 psi

延伸｜< 2%

硬度｜150 Brinell max

物理性质

凝固范围（熔化范围）｜380—390 °C｜716—734 °F

密度｜6.6 g/cm3｜0.25 lb/in3

热膨胀系数｜28.0 μm/m-°C｜15.4 μin/in-°F

导热系数｜105 W/m-K｜729 BTU-in/hr-ft2-°F

电导率｜25% IACS

比热容｜419 J/kg-°C｜0.100 BTU/lb-°F

摩擦系数｜0.08

## Zamak 3

Zamak 3 是 zamak 系列锌合金的业界标准；所有其他锌合金都与此进行比较。Zamak 3 具有 Zamak 合金的基础成分（96% 锌，4% 铝）。它具有优良的可铸性和长期的尺寸稳定性。超过 70% 的北美锌压铸件由 Zamak 3 制成。

合金元素｜杂质

标准｜限制｜Al｜Cu†｜Mg｜Pb｜Cd｜Sn｜Fe｜Ni｜Si｜In｜Tl

ASTM B240 (Ingot)｜最小值｜3.9｜0.025

最大值｜4.3｜0.1｜0.05｜0.004｜0.003｜0.002｜0.035

ASTM B86 (Cast)｜最小值｜3.5｜0.025

最大值｜4.3｜0.25｜0.05｜0.005｜0.004｜0.003｜0.1

EN1774 (Ingot)｜最小值｜3.8｜0.035

最大值｜4.2｜0.03｜0.06｜0.003｜0.003｜0.001｜0.02｜0.001｜0.02

EN12844 (Cast)｜最小值｜3.7｜0.025

最大值｜4.3｜0.1｜0.06｜0.005｜0.005｜0.002｜0.05｜0.02｜0.03

JIS H2201 (Ingot)｜最小值｜3.9｜0.03

最大值｜4.3｜0.03｜0.06｜0.003｜0.002｜0.001｜0.075

JIS H5301 (Cast)｜最小值｜3.5｜0.02

最大值｜4.3｜0.25｜0.06｜0.005｜0.004｜0.003｜0.01

AS1881｜最小值｜3.9｜0.04

最大值｜4.3｜0.03｜0.06｜0.003｜0.003｜0.001｜0.05｜0.001｜0.0005｜0.001

GB8738-88｜最小值｜3.9｜0.03

最大值｜4.3｜0.1｜0.06｜0.004｜0.003｜0.0015｜0.035

†杂质

指标名称｜公制值｜英制值

机械性能

极限抗拉强度｜268 MPa｜38,900 psi

屈服强度（0.2% 偏移）｜208 MPa｜30,200 psi

冲击强度｜46 J (56 J aged)｜34 ft-lbf (41 ft-lbf aged)

F最大延伸率｜3%

断裂延伸率｜6.3% (16% aged)

剪切强度｜214 MPa｜31,000 psi

抗压屈服强度｜414 MPa｜60,000 psi

疲劳强度（反向弯曲 5x10 8个循环）｜48 MPa｜7,000 psi

硬度｜97 Brinell

弹性模量｜96 GPa｜14,000,000 psi

物理性质

凝固范围（熔化范围）｜381—387 °C｜718—729 °F

密度｜6.7 g/cm3｜0.24 lb/in3

热膨胀系数｜27.4 μm/m-°C｜15.2 μin/in-°F

导热系数｜113 W/mK｜784 BTU-in/hr-ft2-°F

电阻率｜6.37 μΩ-cm at 20 °C｜2.51 μΩ-in at 68 °F

潜热（熔化热）｜110 J/g｜4.7x10−5 BTU/lb

比热容｜419 J/kg-°C｜0.100 BTU/lb-°F

摩擦系数｜0.07

## Zamak 4

Zamak 4 是为亚洲市场开发的，旨在减少芯片焊接的影响，同时保持 Zamak 3 的延展性。这一特性是通过含有来自 zamak 5 成分的一半量的铜来实现的。

合金元素｜杂质

标准｜限制｜铝｜铜｜镁｜铅｜镉｜锡｜铁｜镍｜硅｜铟｜铊

Ningbo Jinyi Alloy Material Co.｜最小值｜3.9｜0.3｜0.03

最大值｜4.3｜0.5｜0.06｜0.003｜0.002｜0.002｜0.075

指标名称｜公制值｜英制值

机械性能

极限抗拉强度｜317 MPa｜46,000 psi

屈服强度（0.2% 偏移）｜221—269 MPa｜32,000—39,000 psi

冲击强度｜61 J (7 J aged)｜45 ft-lbf (5 ft-lbf aged)

延伸｜7%

剪切强度｜214—262 MPa｜31,000—38,000 psi

抗压屈服强度｜414—600 MPa｜60,000—87,000 psi

疲劳强度（旋转弯曲 5x10 8个循环）｜48—57 MPa｜7,000—8,300 psi

硬度｜91 Brinell

物理性质

凝固范围（熔化范围）｜380—386 °C｜716—727 °F

密度｜6.6 g/cm3｜0.24 lb/in3

热膨胀系数｜27.4 μm/m-°C｜15.2 μin/in-°F

导热系数｜108.9—113.0 W/m-K @ 100 °C｜755.6—784.0 BTU-in/hr-ft2-°F @ 212 °F

电导率｜26-27% IACS

比热容｜418.7 J/kg-°C｜0.100 BTU/lb-°F

## Zamak 5

Zamak 5 的成分与 Zamak 3 相同，但添加了 1% 的铜以增加强度（大约 10%）、硬度和耐腐蚀性，但会降低延展性。它的尺寸精度也较低。Zamak 5 在欧洲更为常用。

合金元素｜杂质

标准｜限制值｜Al｜Cu｜Mg｜Pb｜Cd｜Sn｜Fe｜Ni｜Si｜In｜Tl｜Zn

ASTM B240 (Ingot)｜最小值｜3.9｜0.75｜0.03

最大值｜4.3｜1.25｜0.06｜0.004｜0.003｜0.002｜0.075

ASTM B86 (Cast)｜最小值｜3.5｜0.75｜0.03

最大值｜4.3｜1.25｜0.06｜0.005｜0.004｜0.003｜0.1

EN1774 (Ingot)｜最小值｜3.8｜0.7｜0.035

最大值｜4.2｜1.1｜0.06｜0.003｜0.003｜0.001｜0.02｜0.001｜0.02

EN12844 (Cast)｜最小值｜3.7｜0.7｜0.025

最大值｜4.3｜1.2｜0.06｜0.005｜0.005｜0.002｜0.05｜0.02｜0.03

JIS H2201 (Ingot)｜最小值｜3.9｜0.75｜0.03

最大值｜4.3｜1.25｜0.06｜0.003｜0.002｜0.001｜0.075

JIS H5301 (Cast)｜最小值｜3.5｜0.75｜0.02

最大值｜4.3｜1.25｜0.06｜0.005｜0.004｜0.003｜0.01

AS1881｜最小值｜3.9｜0.75｜0.04

最大值｜4.3｜1.25｜0.06｜0.003｜0.003｜0.001｜0.05｜0.001｜0.0005｜0.001

GB8738-88｜最小值｜3.9｜0.7｜0.03

最大值｜4.3｜1.1｜0.06｜0.004｜0.003｜0.0015｜0.035

指标名称｜公制值｜英制值

机械性能

极限抗拉强度｜331 MPa (270 MPa aged)｜48,000 psi (39,000 psi aged)

屈服强度（0.2% 偏移）｜295 MPa｜43,000 psi

冲击强度｜52 J (56 J aged)｜38 ft-lbf (41 ft-lbf aged)

F最大延伸率｜2%

断裂延伸率｜3.6% (13% aged)

剪切强度｜262 MPa｜38,000 psi

抗压屈服强度｜600 MPa｜87,000 psi

疲劳强度（反向弯曲 5x10 8个循环）｜57 MPa｜8,300 psi

硬度｜91 Brinell

弹性模量｜96 GPa｜14,000,000 psi

物理性质

凝固范围（熔化范围）｜380—386 °C｜716—727 °F

密度｜6.7 kg/dm3｜0.24 lb/in3

热膨胀系数｜27.4 μm/m-°C｜15.2 μin/in-°F

导热系数｜109 W/mK｜756 BTU-in/hr-ft2-°F

电阻率｜6.54 μΩ-cm at 20 °C｜2.57 μΩ-in at 68 °F

潜热（熔化热）｜110 J/g｜4.7x10−5 BTU/lb

比热容｜419 J/kg-°C｜0.100 BTU/lb-°F

摩擦系数｜0.08

## Zamak 7

Zamak 7 的镁含量低于 Zamak 3，以增加流动性和延展性，这在铸造薄壁部件时特别有用。为了减少晶间腐蚀，添加了少量的镍，并且对杂质进行了更严格的控制。

合金元素｜杂质

标准｜限制｜铝｜铜†｜镁｜铅｜镉｜锡｜铁｜镍‡｜硅｜铟｜铊

ASTM B240 （锭）｜最小值｜3.9｜0.01

最大值｜4.3｜0.1｜0.02｜0.002｜0.002｜0.001｜0.075

ASTM B86 （铸造）｜最小值｜3.5｜0.005｜0.005

最大值｜4.3｜0.25｜0.02｜0.003｜0.002｜0.001｜0.075｜0.02

GB8738-88 ｜最小值｜3.9｜0.01｜0.005

最大值｜4.3｜0.1｜0.02｜0.002｜0.002｜0.001｜0.075｜0.02

†杂质‡合金元素

指标名称｜公制值｜英制值

机械性能

极限抗拉强度｜285 MPa｜41,300 psi

屈服强度（0.2% 偏移）｜285 MPa｜41,300 psi

冲击强度｜58.0 J｜42.8 ft-lbf

断裂延伸率｜14%

剪切强度｜214 MPa｜31,000 psi

抗压屈服强度｜414 MPa｜60,000 psi

疲劳强度（反向弯曲 5x10 8个循环）｜47.0 MPa｜6,820 psi

硬度｜80 Brinell

物理性质

凝固范围（熔化范围）｜381—387 °C｜718—729 °F

热膨胀系数｜27.4 μm/m-°C｜15.2 μin/in-°F

导热系数｜113 W/m-K｜784 BTU-in/hr-ft2-°F

电阻率｜6.4 μΩ-cm｜2.5 μΩ-in

比热容｜419 J/kg-°C｜0.100 BTU/lb-°F

铸造温度｜395—425 °C｜743—797 °F

## 用途

Zamak 合金的常见用途包括电器、浴室装置和压铸玩具。Zamak 合金也用于制造一些枪支。