Zamak 3 与 Zamak 5:锌合金选型指南

铜含量的差异究竟改变了什么,强度、耐腐蚀性、加工性,以及适合你零件的正确牌号。

发布于: 2026-09-28 1 分钟读完

锌压铸依赖一小族合金,你最常遇到的两种是 Zamak 3 和 Zamak 5。它们在证明书上看起来几乎一模一样(都是以锌为基体、含约 4% 的铝)但有一个数字决定了它们的行为差异:铜。本指南讲述这一差异在强度、耐腐蚀性、铸造性和成本方面究竟改变了什么,以及如何挑选合适的牌号。

成分:关键在于铜

元素Zamak 3 (AG40A)Zamak 5 (AG40B)作用
铝3.9–4.3%3.9–4.3%强度、流动性、脱模
铜≤0.25%0.75–1.25%强度、硬度、耐磨性
镁0.02–0.05%0.02–0.06%降低晶间腐蚀倾向
铁≤0.10%≤0.075%硬点与加工性(含量过高会降低硬度)
铅≤0.005%≤0.005%流动性(但会引发锌生长;保持最低)
镉≤0.004%≤0.004%有毒;严格限制
锡≤0.003%≤0.003%促进晶间腐蚀;保持最低
锌余量余量基体金属

这些牌号按 ASTM B86(AG40A / AG40B)和 EN 1774 标准化,因此经认证的钢厂证明书会列明上述每一种元素。当供应商报价“Zamak 3”或“Zamak 5”时,你要审核的是证明书,而不是标签。

力学性能对比

性能(典型压铸态)Zamak 3Zamak 5
抗拉强度~250–285 MPa~320–350 MPa
屈服强度 (0.2%)~210–220 MPa~280–300 MPa
断后伸长率~6–10%~2–4%
冲击强度更高(更有延展性)中等
硬度~80–90 HRB~90–100 HRB
薄壁流动性优异良好
加工性良好更好(易切削,但刀具磨损更高)

以上为公开合金数据的典型范围;实际性能取决于壁厚、压铸参数和具体认证批次。设计时请始终以所购材料的钢厂证明书为准,而不是通用表格。

要记住的规律:Zamak 5 用约 1% 的铜换来约 20–30% 更高的强度和硬度,代价是延展性和耐腐蚀性余量。在冲击下易断裂或易滑牙的零件适合 Zamak 3;承受磨损、夹紧力或轴承应力的零件适合 Zamak 5。

耐腐蚀性与“锌生长”问题

锌合金有一个历史性弱点(潮湿空气中的晶间腐蚀,俗称“锌生长”)这是一个杂质问题,而不是牌号问题。过量的铅、镉、锡或铁会形成低熔点晶界相,优先腐蚀,使零件肿胀和开裂。现代的解决方案是成分控制:经认证的 Zamak 保持 Pb ≤0.005%、Cd ≤0.004% 和 Sn ≤0.003%,并严格限制铁含量,以防止损害加工和电镀的硬点。

由此有两条实用规则。第一,购买带钢厂证明书的认证合金,回收或未经核实的锌正是生长问题的源头。第二,保护表面:电镀、电泳、粉末喷涂或铬酸盐转化可以把对腐蚀敏感的铸件变成耐用的零件。未涂层的 Zamak 在室内可以接受;任何处于潮湿、盐雾或户外环境中的零件都需要涂层系统。

Zamak 3 与 ZA 合金:家族的分野

家族铝含量特性典型用途
Zamak 3 / 5 / 7约 4%针对热室优化、流动性优异、中等强度装饰五金、通用工程件、薄壁件
ZA-8约 8%强度更高,经小心控制仍可热室压铸轻型结构件
ZA-12约 11%强度与轴承承载能力提升轴承、轴套、结构件
ZA-27约 27%强度最高(可超过 400 MPa),流动性差重载轴承与耐磨件

如果你的搜索已经转向“ZA-8 与 Zamak 对比”或“ZA-27 强度”,决定性的问题是载荷:装饰件和通用件留在 Zamak;轴承和结构锌件则沿 ZA 阶梯上行,同时接受铝含量增加带来的铸造难度。

选型指南

你的零件推荐牌号原因
装饰五金、把手、配件Zamak 3(电镀级用 Zamak 7)表面复现性和延展性最佳;高端电镀用 Zamak 7
薄壁复杂件Zamak 3优异的流动性可填充薄壁
紧固件、夹子、锁扣、锁具Zamak 5在装配载荷下的强度与耐磨性
汽车内饰 / 小型机构Zamak 5承载能力加上良好的加工性
轴套、轴承、耐磨板ZA-12 / ZA-27强度与轴承承载能力超越 Zamak
任何在潮湿或户外环境中使用的零件牌号次要(涂层系统首要)认证成分 + 电镀/电泳决定存续

FHY 如何处理锌合金选型

FHY 以每批次经认证的钢厂材料进行锌合金热室压铸。当你发送零件询价时,评审内容包括:针对你的载荷和环境推荐牌号、所选牌号上的壁厚可行性,以及与使用环境相匹配的表面处理路线,电镀、电泳或涂层。如果 Zamak 3 确实不适合你的零件,报价会在开模之前、而不是之后说明这一点。

常见问题

1. 如何在 Zamak 3 和 Zamak 5 之间选择?
通用件、装饰件和薄壁件默认选 Zamak 3,它的延展性、铸造性和表面质量最好。当零件需要更高强度、硬度或耐磨性时选择 Zamak 5:五金件、紧固件、汽车部件以及承受装配载荷的零件。如果零件承受结构载荷,Zamak 5 可满足;如果需要电镀级表面,Zamak 7 更合适。对于大多数非结构性锌件,Zamak 3 仍是默认选择,因为其较低的铜含量在潮湿环境中具有更好的耐腐蚀性。
2. 为什么 Zamak 5 比 Zamak 3 更强?
差别在铜。按 ASTM B86 AG40A,Zamak 3 仅含痕量铜(≤0.25%),而 Zamak 5 添加约 1% 的铜(0.75–1.25%,AG40B)。铜固溶于锌基体并通过固溶强化和析出效应提高强度,使抗拉强度提高约 20–30%,硬度也明显提升。代价是延展性下降,耐腐蚀性也有所降低,含铜锌合金在无表面保护的潮湿存放条件下更为敏感。
3. 锌合金零件会随着时间长大或肿胀吗?
有可能,而且机理已经很清楚。杂质(铅、镉、锡、铁)超标的锌在潮湿空气中会发生晶间腐蚀,即经典的“锌生长”,零件会在数月或数年内肿胀、开裂。现代经认证的 Zamak 合金控制 Pb ≤0.005%、Cd ≤0.004%、Sn ≤0.003% 和 Fe ≤0.10%(Zamak 5:≤0.075%),因此购买认证牌号和保护表面比牌号选择本身更重要。FHY 的每一批锌合金都附带钢厂证明书。
4. Zamak 零件可以像铝一样阳极氧化吗?
不可以。阳极氧化是铝特有的电化学工艺,会在铝表面生长氧化层。锌合金通过电镀(铬、镍)、有机涂层(粉末喷涂、电泳涂装)、铬酸盐转化处理,或简单的抛光加喷漆来完成表面处理。对于装饰件,Zamak 上镀镍铬是行业标准;对于功能件,铬酸盐转化加涂层很常见。
5. Zamak 3 适合户外使用吗?
只有在有保护的情况下才可以。裸锌会形成保护性铜绿,但在户外会持续腐蚀,无铜牌号在盐雾或酸性环境中同样会劣化。户外级锌件通常需要电镀、电泳或粉末喷涂,决定使用寿命的是涂层系统而非合金牌号。对于真正严酷的户外环境,铝或不锈钢通常是更耐用的基材,锌则保留用于有保护或经涂层的应用。
6. 为什么热室压铸以 Zamak 为主?
Zamak 在约 380–386 °C 熔化,温度足够低,热室压铸机的鹅颈、料筒和喷嘴可以长期使用而不会出现热疲劳。其优异的流动性能快速填充薄壁截面,且较低的浇注温度使模具寿命达到数十万模次。相比之下,铝会侵蚀热室压铸部件,必须在 660 °C 下冷室压铸。这就是锌合金成为天然的热室压铸材料、而 Zamak 牌号专为其优化的原因。
7. Zamak 7 用于什么?
Zamak 7 是高纯度、低镁变体(AG40B 家族),专为电镀后表面质量最关键的装饰应用而开发。它对铅、镉、锡、铁的更严格限制减少了电镀缺陷,并提高了旋压或成型零件的延展性。典型用途是高端卫浴配件、家具五金和装饰五金,在这些产品中电镀表面就是产品本身。
8. ZA-8、ZA-12 和 ZA-27 与 Zamak 有什么关系?
它们属于不同的家族。ZA 合金的铝含量高得多(ZA-8(约 8% Al)、ZA-12(约 11%)、ZA-27(约 27%))这使强度和硬度远超 Zamak(ZA-27 可超过 400 MPa),但降低了流动性和模具寿命。Zamak 牌号(3、5、7,均约 4% Al)专为热室压铸和装饰到通用应用而优化;ZA 牌号面向更高载荷的结构和轴承应用,通常需要不同的压铸配置。
9. Zamak 压铸态零件的表面质量如何?
热室压铸的 Zamak 零件能很好地复现模具纹理,压铸态表面通常足够光滑,经最少抛光即可直接电镀,这也是锌在装饰五金中占主导地位的原因之一。标准做法是在模具上指定纹理,仅在电镀表面需要的地方抛光。Zamak 的加工也很简单:切削顺畅、切屑干净,但由于熔点低,浅切削和锋利的刀具可避免涂抹。

不确定哪种工艺适合您的零件?

发送图纸给我们的工程师,我们会推荐最具成本效益的工艺路线:压铸、注塑或 CNC 加工。

免费咨询