Zamak 3 против Zamak 5: руководство по выбору цинкового сплава

Что на самом деле меняет разница в меди — прочность, коррозия, обрабатываемость и правильная марка для вашей детали.

Опубликовано: 2026-09-28 чтение: 4 мин

Литье цинковых сплавов под давлением работает на небольшом семействе сплавов, и два, с которыми вы встретитесь чаще всего, — Zamak 3 и Zamak 5. На сертификате они выглядят почти одинаково — оба около 4% алюминия на цинковой основе — но их поведение разделяет одно число: медь. Это руководство объясняет, что эта разница действительно меняет в прочности, коррозии, литейных свойствах и стоимости, и как выбрать правильную марку.

Состав: вся история — в меди

ЭлементZamak 3 (AG40A)Zamak 5 (AG40B)Что он делает
Алюминий3.9–4.3%3.9–4.3%Прочность, текучесть, разделение с пресс-формой
Медь≤0.25%0.75–1.25%Прочность, твердость, износостойкость
Магний0.02–0.05%0.02–0.06%Снижает склонность к межкристаллитной коррозии
Железо≤0.10%≤0.075%Твердые точки, обрабатываемость (штраф твердости при высоком содержании)
Свинец≤0.005%≤0.005%Текучесть — но вызывает рост цинка; держится на минимуме
Кадмий≤0.004%≤0.004%Токсичен; строго ограничен
Олово≤0.003%≤0.003%Способствует межкристаллитной коррозии; держится на минимуме
ЦинкОстатокОстатокБазовый металл

Марки стандартизованы по ASTM B86 (AG40A / AG40B) и EN 1774, поэтому сертификат плавки указывает каждый из перечисленных элементов. Когда поставщик котирует «Zamak 3» или «Zamak 5», аудиту подлежит сертификат, а не этикетка.

Сравнение механических свойств

Свойство (типичное, состояние литья)Zamak 3Zamak 5
Предел прочности на растяжение~250–285 MPa~320–350 MPa
Предел текучести (0.2%)~210–220 MPa~280–300 MPa
Относительное удлинение~6–10%~2–4%
Ударная вязкостьВыше (более пластичный)Умеренная
Твердость~80–90 HRB~90–100 HRB
Текучесть в тонких сеченияхОтличнаяХорошая
Обрабатываемость резаниемХорошаяЛучше (свободная обработка, но выше износ инструмента)

Значения — типичные диапазоны из опубликованных данных по сплавам; фактические свойства зависят от толщины стенки, параметров литья и конкретной сертифицированной партии. Проектируйте всегда по сертификату плавки покупаемого материала, а не по общей таблице.

Закономерность, которую стоит усвоить: Zamak 5 покупает примерно на 20–30% больше прочности и твердости примерно за 1% меди и платит за это пластичностью и запасом по коррозии. Детали, которые ломаются при ударе или легко срывают резьбу, склоняют к Zamak 3; детали, воспринимающие износ, усилие зажима или нагрузки подшипника, — к Zamak 5.

Коррозия и вопрос «роста цинка»

У цинковых сплавов есть одна историческая слабость — межкристаллитная коррозия во влажном воздухе, в просторечии «рост цинка» — и это проблема примесей, а не марки. Избыток свинца, кадмия, олова или железа образует низкоплавкие фазы на границах зерен, которые корродируют преимущественно, вспучивая и растрескивая деталь. Современное решение — контроль состава: сертифицированный Zamak удерживает Pb ≤0.005%, Cd ≤0.004% и Sn ≤0.003%, а жесткие пределы по железу предотвращают твердые точки, вредные для обработки и гальваники.

Отсюда следуют два практических правила. Первое: покупайте сертифицированный сплав с сертификатом плавки — переработанный или непроверенный цинк есть источник проблем роста. Второе: защищайте поверхность: гальваника, электроокраска, порошковое покрытие или хроматная конверсия превращают коррозионно-чувствительную отливку в долговечную деталь. Непокрытый Zamak допустим в помещении; все, что работает во влажности, соли или на открытом воздухе, требует системы покрытия.

Zamak 3 против сплавов ZA: где семья разделяется

СемействоАлюминийХарактерТипичное применение
Zamak 3 / 5 / 7~4%Оптимизирован под горячую камеру, отличная текучесть, умеренная прочностьДекоративная фурнитура, общее машиностроение, тонкие сечения
ZA-8~8%Повышенная прочность, при осторожности все еще возможна горячая камераЛегкие конструкционные детали
ZA-12~11%Прочность и несущая способность подшипников вышеПодшипники, втулки, конструкционные детали
ZA-27~27%Максимальная прочность (может превышать 400 MPa), плохая текучестьБолее тяжелонагруженные подшипники и износостойкие детали

Если ваш поиск сместился к «ZA-8 против Zamak» или «прочность ZA-27», решающий вопрос — нагрузка: декоративные и общие детали остаются на Zamak; подшипниковые и конструкционные цинковые детали поднимаются по лестнице ZA, принимая сложность литья, которая приходит с большим содержанием алюминия.

Руководство по выбору

Ваша детальРекомендуемая маркаПочему
Декоративная фурнитура, ручки, фитингиZamak 3 (или Zamak 7 для класса гальваники)Лучшее воспроизведение поверхности и пластичность; Zamak 7 для премиальной гальваники
Тонкостенные сложные деталиZamak 3Превосходящая текучесть заполняет тонкие сечения
Крепежные изделия, зажимы, щеколды, замкиZamak 5Прочность и износостойкость под монтажной нагрузкой
Автомобильный интерьер / мелкие механизмыZamak 5Несущая способность плюс хорошая обрабатываемость
Втулки, подшипники, износостойкие пластиныZA-12 / ZA-27Прочность и несущая способность подшипников выше Zamak
Любая деталь во влажной или наружной средеМарка вторична — система покрытия первостепеннаСертифицированный состав + гальваника/электроокраска решает выживание

Как FHY подходит к выбору цинковых сплавов

FHY выполняет литье в горячей камере на цинковых сплавах из сертифицированного материала плавки, поставляемого по каждой партии. Когда вы отправляете деталь для расчета, анализ охватывает рекомендацию марки с учетом вашей нагрузки и среды, реализуемость толщины стенки на выбранной марке и маршрут обработки поверхности — гальваника, электроокраска или покрытие — соответствующий условиям эксплуатации. Если Zamak 3 действительно неверный ответ для вашей детали, расчет сообщит об этом до вырезания инструмента, а не после.

Часто задаваемые вопросы

1. Как выбрать между Zamak 3 и Zamak 5?
По умолчанию выбирайте Zamak 3 для деталей общего назначения, декоративных и тонкостенных изделий — он обладает лучшей пластичностью, литейными свойствами и качеством поверхности. Выбирайте Zamak 5, когда детали требуется повышенная прочность, твердость или износостойкость: крепежные изделия, детали автомобилей и узлы, воспринимающие монтажные нагрузки. Если деталь несет структурную нагрузку или требует поверхности класса гальваники, этим требованиям соответствуют Zamak 5 и Zamak 7 соответственно. Для большинства неконструкционных цинковых деталей Zamak 3 остается выбором по умолчанию, поскольку более низкое содержание меди обеспечивает лучшую коррозионную стойкость во влажной среде.
2. Почему Zamak 5 прочнее Zamak 3?
Разница в меди. Zamak 3 содержит лишь следы меди (≤0.25% по ASTM B86 AG40A), тогда как Zamak 5 добавляет около 1% меди (0.75–1.25%, AG40B). Медь растворяется в цинковой матрице и упрочняет ее за счет эффектов твердого раствора и выделения, повышая предел прочности на растяжение примерно на 20–30% и заметно увеличивая твердость. Компромисс — сниженная пластичность и несколько меньшая коррозионная стойкость: цинковые сплавы с медью более чувствительны к влажному хранению без защиты поверхности.
3. Растут или вспухают детали из цинковых сплавов со временем?
Могут, и механизм хорошо изучен. Цинк с избытком примесей (свинец, кадмий, олово, железо сверх допусков) претерпевает межкристаллитную коррозию во влажном воздухе — классический «рост цинка», который вспучивает и растрескивает детали за месяцы или годы. Современные сертифицированные сплавы Zamak контролируют Pb ≤0.005%, Cd ≤0.004%, Sn ≤0.003% и Fe ≤0.10% (Zamak 5: ≤0.075%), поэтому покупка сертифицированных марок и защита поверхности важнее самого выбора марки. FHY поставляет сертификаты плавки с каждой партией цинка.
4. Можно ли анодировать детали из Zamak как алюминий?
Нет. Анодирование — алюминиевый электрохимический процесс, выращивающий оксидный слой на алюминии. Цинковые сплавы финишируют гальваническим покрытием (хром, никель), органическим покрытием (порошковая окраска, электроокрашивание), конверсионной хроматной обработкой либо простой полировкой и лакировкой. Для декоративных деталей отраслевым стандартом является никель-хромовое покрытие по Zamak; для функциональных деталей типична хроматная конверсия плюс покрытие.
5. Пригоден ли Zamak 3 для наружного применения?
Только при наличии защиты. Голый цинк образует защитную патину, но на открытом воздухе корродирует непрерывно, а марки без меди также страдают в солевой или кислотной среде. Цинковые детали наружного класса обычно гальванизируются, электроокрашиваются или покрываются порошком, и срок службы определяет система покрытия, а не марка сплава. Для действительно суровой наружной эксплуатации более долговечной основой обычно служат алюминий или нержавеющая сталь, а цинк оставляют для защищенных или покрытых применений.
6. Почему литье под давлением в горячей камере доминирует Zamak?
Zamak плавится около 380–386 °C — этой температуры достаточно низкой, чтобы гусиная шея, гильза впрыска и сопло машины горячей камеры работали бесконечно без термической усталости. Его превосходная текучесть быстро заполняет тонкие сечения, а низкая температура заливки продлевает жизнь пресс-формы до сотен тысяч впрысков. Алюминий, напротив, разрушает компоненты горячей камеры и должен литься в холодной камере при 660 °C. Именно поэтому цинковые сплавы — естественный материал горячей камеры, а марки Zamak оптимизированы под него.
7. Для чего используется Zamak 7?
Zamak 7 — высокочистый низкомагниевый вариант (семейство AG40B), разработанный для декоративных применений, где качество поверхности после гальваники важнее всего. Его более жесткие пределы по свинцу, кадмию, олову и железу снижают дефекты гальваники и улучшают пластичность штампованных или формованных деталей. Типичное применение — высококлассная сантехника для ванных, мебельная фурнитура и декоративные изделия, где гальванизированная поверхность и есть продукт.
8. Как ZA-8, ZA-12 и ZA-27 соотносятся с Zamak?
Это другая семья. Сплавы ZA содержат гораздо больше алюминия — ZA-8 (~8% Al), ZA-12 (~11%), ZA-27 (~27%) — что поднимает прочность и твердость значительно выше Zamak (ZA-27 может превышать 400 MPa), но снижает текучесть и жизнь пресс-формы. Марки Zamak (3, 5, 7, все ~4% Al) оптимизированы для литья в горячей камере и применений от декоративных до общего назначения; марки ZA нацелены на высоконагруженные конструкционные и подшипниковые применения, часто с иными литейными конфигурациями.
9. Какое качество поверхности ожидать от деталей Zamak в состоянии литья?
Детали Zamak горячей камеры хорошо воспроизводят текстуру пресс-формы, а поверхности литья обычно достаточно гладкие для прямой гальваники после минимальной полировки — одна из причин доминирования цинка в декоративной фурнитуре. Стандартная практика — задавать текстуру на инструменте и полировать только там, где этого требует гальваническое покрытие. Обработка Zamak резанием тоже проста: он свободно режется и дает чистую стружку, хотя низкая температура плавления требует легких проходов и острого инструмента во избежание намазывания.

Какой процесс подходит для вашей детали?

Пришлите нам чертежи — наши инженеры порекомендуют наиболее экономичный процесс: литьё под давлением, литьё пластмасс или механическую обработку ЧПУ.

Бесплатная консультация