Clasificación de las aleaciones de zinc ZINC PDF

Preview

Summary

Clasificación de las aleaciones de zinc ZINC Clasificación de las aleaciones de zinc ZINC Clasificación de las aleaciones de zinc ZINC Clasificación de las aleaciones de zinc ZINC...

Description

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALTILLO INGENIERÍA EN MATERIALES

FUNDICIONES DE ALEACIONES NO FERROSAS DR. JOSÉ DE JESÚS ZAMORA GARCÍA

UNIDAD 5 “CLASIFICACIÓN DE LAS ALEACIONES DE ZINC”

MÓNICA ALEJANDRA MENA VELOZ

Saltillo, Coahuila

Enero de 2021

Clasificación de las aleaciones de zinc Hay muchos tipos de aleaciones de zinc. Además de la fundición, las aleaciones de zinc se clasifican según los métodos de procesamiento, también se pueden clasificar según su composición, características y usos: (1) Clasificadas por composición de la aleación: Las aleaciones de zinc se pueden dividir en cuatro categorías según la composición, a saber, serie Zn-Al, serie Zn-Cu, serie Zn-Pstrong y aleaciones serie Zn-PstrongAl. • •

•

•

La primera clase generalmente contiene una pequeña cantidad de Cu y Mg para aumentar la fuerza y mejorar la resistencia a la corrosión. La segunda categoría es participar en aleaciones de fluencia, que generalmente contienen Ti, es decir, aleaciones basadas en Zn-Cu-Ti en uso real, y algunas veces se agrega una pequeña cantidad de Cr para mejorar aún más su resistencia a la fluencia. La tercera categoría es que las aleaciones de la serie Zn-Pstrong se utilizan principalmente para perforar carcasas de baterías y se pueden convertir en diversos equipos de hardware y deportivos. La cuarta categoría es la aleación Zn-Pstrong-Al para galvanización.

(2) Clasificación según los métodos de procesamiento: Las aleaciones de zinc se dividen simplemente en tres categorías según los métodos de procesamiento. Uno es una aleación fundida; el otro es una aleación deformada; el tercero es una aleación galvanizada en caliente. Las horquillas intermedias de aleación fundida se pueden dividir en aleaciones de fundición a presión y aleaciones de fundición por gravedad de acuerdo con diferentes métodos de fundición. Las aleaciones de Zn-Al y las aleaciones de Zn-Cu-Ti se pueden fundir directamente y también se pueden deformar. Entre ellos, la aleación superplástica Zn-Al ha despertado gran interés. (3) Clasificados por rendimiento y uso: 1) Aleación de zinc resistente a la fluencia: aleación de Zn-Cu-Ti, que puede producir las piezas necesarias mediante el procesamiento y la deformación del mineral de plomo-zinc, o productos directamente fundidos a presión. 2) Aleación de zinc superplástica: la aleación binaria de Zn-Al puede exhibir un alargamiento extremadamente alto bajo ciertas condiciones de estructura y deformación. Es único para procesar algunas piezas complicadas. A partir de la década de 1970, Estados Unidos, Gran Bretaña, Japón y otros países comenzaron

a estudiar enérgicamente el fenómeno superplástico de las aleaciones de zinc. En la actualidad, ha obtenido determinadas aplicaciones en la industria. 3) Amortiguación de aleación de zinc: Se trata de un nuevo tipo de material estructural con grandes perspectivas de desarrollo. También se le llama aleación de zinc amortiguadora en China, que puede reducir el ruido industrial y la vibración mecánica. 4) Aleación de zinc para moldes: Los moldes de aleación de zinc se utilizaron en los primeros días de la Segunda Guerra Mundial y se denominaron "moldes simples". Esta tecnología ha utilizado con éxito procesos de producción de mineral de plomo-zinc en la industria de fabricación de automóviles en Japón y algunos países de Europa Occidental. El estándar japonés se denomina "Aleación de zinc para estampación" o ZAS. 5) Aleación de zinc resistente al desgaste: los rodamientos de aleación de zinc tienen las características de bajo coeficiente de fricción, alta afinidad al aceite y excelentes propiedades mecánicas. Ya alrededor de 1940, Alemania utilizó aleación de zinc en lugar de bronce como material de cojinete debido a la falta de cobre. 6) Aleaciones de zinc anticorrosivas: incluidos los ánodos de sacrificio y las aleaciones de zinc utilizadas para la pulverización catódica, el recubrimiento por inmersión en caliente, etc. 7) Aleaciones de zinc estructural: las aleaciones de Zn-Cu-Ti y Zn-AI se pueden utilizar para fabricar piezas estructurales. Las primeras aleaciones de fundición a presión de Zn-Al usaban una gran cantidad a este respecto, mientras que las aleaciones de Zn-Al de alta resistencia desarrolladas recientemente. El ámbito de aplicación se está expandiendo.

Los tipos de zinc obtenidos se clasifican según la norma ASTM en función de su pureza: • • •

SHG, Special High Grade (99,99%) HG, High Grade (99,90%) PWG Prime Western Grade (98%)

La norma EN 1179 considera cinco grados Z1 a Z5 con contenidos de zinc entre 99,995% y 98,5% y existen normas equivalentes en Japón y Australia. Para armonizar todas ellas la ISO publicó en 2004 la norma ISO 752 sobre clasificación y requisitos del zinc primario.

Las principales impurezas que suele contener el zinc comercial son: plomo, hierro y cadmio, y , según la presencia de cada uno de estos metales, o sea, según el grado de su pureza, se han establecido para el zinc varias clases comerciales. En la Tabla 1 consignamos las composiciones químicas de las distintas clases de zinc, de acuerdo con lo especificado por la American Society for Testing Materials. Tabla 1. Clases comerciales de zinc (De la norma A.S.T.M.B-6-46)

Aleaciones Zamak Hay cuatro aleaciones en el grupo del zinc convencional, que a menudo se denominan comercialmente aleaciones “Zamak” (un acrónimo de zinc, aluminio, magnesio y cobre). Estas aleaciones, con sus designaciones ASTM, son: • • • •

Zinc 2 Zinc 3 Zinc 5 Zinc 7

ASTM AC43A ASTM AG40A ASTM AC41A ASTM AG40B

Las aleaciones de Zamak son parte de la familia de aleaciones de zinc y aluminio ; se distinguen de las demás aleaciones ZA por su composición constante de aluminio al 4%. El nombre zamak es un acrónimo de los nombres alemanes de los metales que componen las aleaciones: Zink (zinc), Aluminio , Magnesio y Kupfer (cobre). The New Jersey Zinc Company desarrolló aleaciones de zamak en 1929.

La aleación de zamak más común es el zamak 3. Además, el zamak 2, el zamak 5 y el zamak 7 también se utilizan comercialmente. Estas aleaciones se suelen fundir a presión. Las aleaciones de Zamak (particularmente las # 3 y # 5) se utilizan con frecuencia en la industria de la fundición por rotación. Tabla 2. Composición química de aleaciones Zamak y normas internacionales

Estándares nacionales e internacionales actuales equivalentes Los estándares de composición química de las aleaciones de zinc se definen por país según el estándar que se enumera a continuación: Tabla 3. Normas de aleación de zinc por país

Las aleaciones de fundición a presión en cámara caliente con composiciones casi idénticas a las de EN 12844 se utilizan fuera de la Unión Europea; de nuevo, las aleaciones equivalentes a ZP3 y ZP5 son, con mucho, las más utilizadas. Las especificaciones estándar más significativas se muestran en la siguiente tabla. Si es necesario, es seguro utilizar cualquiera de las especificaciones equivalentes a continuación en lugar de EN12844. Tabla 4. Especificaciones estándar de aleaciones de zinc comerciales

El código abreviado de designación europea se desglosa de la siguiente manera (utilizando ZL0430 como ejemplo): • • • •

Z es el material (Z = Zinc) P es el uso (P = fundición a presión (fundición), L = lingote) 04 es el porcentaje de aluminio (04 = 4% de aluminio) 3 es el porcentaje de cobre (3 = 3% de cobre)

Tabla 5. Designación de aleaciones Zamak según el estándar y / o país

Bibliografía [1] International zinc association. (2019). Alloy Specifications. Diecasting. Recuperado de: https://diecasting.zinc.org/properties/en/alloy_specifications/ [2] Britannica. (2017). The metal and its alloys. Britannica.com. Recuperado de: https://www.britannica.com/technology/zinc-processing/Wrought-zinc-and-zincalloys [3] Industrias Doje. (2018). Zamak. Zin y sus aleaciones. Doje. Recuperado de: https://www.doje.com/es/blog/zinc-y-sus-aleaciones.html...