0、前言

延長(zhǎng)與經(jīng)過重新改裝的機(jī)器與機(jī)械使用壽命，是提高產(chǎn)品質(zhì)量總?cè)蝿?wù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，首要的問題是降低磨擦構(gòu)件的磨損與提高它的耐用性。

為開發(fā)我國(guó)富產(chǎn)鋅資源，多年來我們?cè)隽艘欢ǖ墓ぷ鳌?duì)應(yīng)用較廣，又節(jié)省能源，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉的鋅合金進(jìn)行了研究和生產(chǎn)，成功地研制了鋅基耐磨合金：ZZnAl1225及ZZnAlCu3—6#，兩種國(guó)內(nèi)新牌號(hào)。經(jīng)長(zhǎng)期與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合中ZZnAlCu3—6#，優(yōu)于ZZnAl122合金在重力鑄造中的應(yīng)用。到目前為止，已得到國(guó)內(nèi)九個(gè)省近400家用戶的歡迎，現(xiàn)還在繼續(xù)擴(kuò)大推廣。該合金不僅由于它機(jī)械性能（如耐磨、硬度、熔煉配制等）優(yōu)于銅基合金，而且多種工藝性能（如鑄造、加工、粘結(jié)等）也優(yōu)于銅基合金。該合金鑄造的鑄件成品率高達(dá)98%以上，生產(chǎn)成本大幅度下降，其工藝及所需設(shè)備非常簡(jiǎn)單。因此可以預(yù)計(jì)，這種合金必將以二十世紀(jì)末代時(shí)髦的機(jī)械工程材料服務(wù)于人類。

一、鋅基耐磨合金特點(diǎn)及磨損的基本形式

磨擦與磨損是材料力學(xué)中不能忽視的一個(gè)重要方面。五十年代以來，國(guó)外對(duì)磨擦磨損和潤(rùn)滑的研究及實(shí)踐是非常重視的，因?yàn)檫@方面已經(jīng)給他們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如1974年日本從減少磨擦磨損中節(jié)約開支27.3億美元，美國(guó)達(dá)120～160億美元，西德達(dá)100億馬克。可見研究作為軸瓦應(yīng)用的耐磨材料來延長(zhǎng)磨擦磨損的壽命具有何等重要意義。

自1980年以來，我們將鋅基耐磨合金廣泛的應(yīng)用于CW6136、CW6140、CW6163，車床和B665牛頭刨床及鉆床中的軸套、軸瓦、蝸輪、齒輪花鍵套等零件上，替代原錫青銅ZQSn6-6-3、ZQSn10-1和ZQAl9-4等銅合金牌號(hào)使用。由于以上機(jī)床工作載荷輕，磨擦磨損時(shí)受力均勻（一般很難發(fā)生異常現(xiàn)象），使用效果良好，受到用戶歡迎。

有人認(rèn)為磨擦過程不是一些等效接觸行為堆砌，而是由一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)有規(guī)則過度的總和。因此我們必須從磨擦副的載荷談起。輕載軸瓦磨擦磨損時(shí)由于受力效輕，能形成均勻磨擦，磨損效小。而重載荷軸瓦承受的負(fù)荷繁重，所承受的壓強(qiáng)度一般都在50公斤·力/平方厘米以上，并還常受沖擊、高溫、粉塵、潤(rùn)滑條件較差的惡劣條件下工作，軸瓦表面常出現(xiàn)擦傷、變形犁溝，嚴(yán)重時(shí)到硬相碎裂而引起燒壞。我們常碰到過這種情況。現(xiàn)以長(zhǎng)沙鋼廠制品分廠的一臺(tái)?150兩輥式冷軋機(jī)為例。

該廠?150n/n兩輥式冷軋鋼機(jī)，按圖紙要求采用ZQSn10-1磷青銅制作軸瓦，潤(rùn)滑條件為邊界潤(rùn)滑。原該機(jī)正常工作時(shí)，開機(jī)不到兩小時(shí)軸與瓦配合部份明顯升溫，工作不到三小時(shí)發(fā)燒嚴(yán)重，必須停機(jī)換瓦或刮瓦，再重新工作。即使這樣開開停停，一付軸瓦最長(zhǎng)時(shí)間只能用五個(gè)班左右，嚴(yán)重影響正常工作和生產(chǎn)效率。這顯然與工作條件和軸瓦的材質(zhì)有關(guān)。一般來講，軸瓦在磨擦磨損工作時(shí)，軟相基件被軸的表面凸峰擦傷和刮傷，而硬相暴露起作支撐的作用，如圖一所示：由于砂模散熱效慢（凝固速度低于金屬模鑄造的30倍），銅合金凝固后形成粗晶狀結(jié)構(gòu)，使其生成大塊硬相的聚集，再加上鑄造缺陷如：氣孔、夾渣縮孔、縮松等，都會(huì)直接影響瓦的磨損。在重載的情況下，大塊硬相受重壓磨擦后能導(dǎo)致影響與基體裂紋，壓碎及脫落。由于磨擦面增加了磨粒（硬相脫落），就似雪崩一樣不可阻擋，磨擦熱急劇上升，直到將軸瓦燒傷。經(jīng)市冶金局建議，采用我所鋅基耐磨合金試試看，我們與該廠配合下，用鋅基耐磨合金加工的軸瓦裝機(jī)試車，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)五個(gè)班，無異常現(xiàn)象發(fā)生，工作平穩(wěn)正常，后來該機(jī)軸瓦全部改用鋅基耐磨合金。

人們?cè)诜治瞿ゲ僚技墓ぷ鲿r(shí)，注意力只集中在機(jī)械接觸的作用力和材料對(duì)它的抗力上。而磨損力又取決于磨擦副材料成分，可是卻忽視了亞組織的作用，更很少考慮到組織在磨擦過程的變化。直到進(jìn)幾年來才注意到用金相方法分析鋅基合金在磨擦過程中發(fā)生的組織變化。因此ZZnALCu3-6#合金中加入微量的高熔點(diǎn)金屬，使其在合金開始結(jié)晶時(shí)起核心作用，即在最短的時(shí)間內(nèi)析出初生晶格，使合金形成組織，由于晶粒的細(xì)化，能生成新的細(xì)小的硬化相，均勻分布在基體中，（磨擦面既無硬相壓碎且無脫落現(xiàn)象，呈似均勻磨損），使合金性能得到提高，其硬度和耐磨性的提高更為明顯。微量高熔點(diǎn)金屬增添在鋅合金中還可以多方面的改善其它性能，一般來講效果明顯。

二、銅、鋅合金鑄造缺陷的比較

1．銅合金：作為機(jī)械零件中的磨擦副材料，ZQSn10-1、ZQSn6-6-3、ZQAl9-4等銅合金。不論是輕載荷或重載荷的軸瓦等零件，幾乎全由鑄造成形后加工的，而銅合金鑄造缺陷常見的氣孔、針孔、渣孔、縮孔、縮松等之類的問題，這些缺陷能直接影響到所制零件的磨損，眾所周知，凡有鑄造缺陷的軸瓦，磨損現(xiàn)象都較嚴(yán)重，重載條件使用的軸瓦磨損現(xiàn)象更為劇烈。

2．鋅基合金：該合金具有低氧化性的特點(diǎn)，同時(shí)融化溫度低（380℃～410℃）采用金屬模澆鑄，冷卻速度快，合金致密度高，基本上無鑄造缺陷，保證了軸瓦表面的硬度和光潔度，減少了在磨擦和磨損運(yùn)動(dòng)中的切向應(yīng)力，受均勻磨損，提高了它的耐用性，從而延長(zhǎng)了使用壽命。多年的使用經(jīng)驗(yàn)來看，該合金特別適合用于各類機(jī)械設(shè)備中的大小蝸輪，它與銅合金制作的蝸輪比較，一般使用受民壽命延長(zhǎng)2至3倍以上。

三、鋅基耐磨合金的鑒定情況

我們用了十多年時(shí)間對(duì)鋅基耐磨合金研制做了大量的工作，其中包括（研究鋅中加入其它元素的作用）：研究各種元素在合金中形成的金相及組織結(jié)構(gòu)特征，研究各種成分合金及不同相對(duì)機(jī)械性能的影響。選出符合要求的合金成分，制成機(jī)械零件裝機(jī)試用，并測(cè)試其使用情況和各種測(cè)試工作，包括對(duì)鋅基耐磨合金材料試樣進(jìn)行抗拉、抗壓、硬度、磨擦系數(shù)、磨損量、金相結(jié)構(gòu)組織、電鏡、X射線分析、熱分析等，經(jīng)過各種機(jī)械方面上的裝機(jī)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械物理性能檢查等，效果優(yōu)良。并于一九八三年十月十五日至十七日，由湖南省機(jī)械工業(yè)廳組織鑒定后，將該合金列入省推廣的新材料。

鑒定意見如下：

(1)技術(shù)文件齊全，數(shù)據(jù)可靠。
(2)該合金成分選擇正確，試制的零件經(jīng)過五年多使用證實(shí)，該合金具有良好的機(jī)械性能。鋅基耐磨合金的抗拉強(qiáng)度為σb29～34公斤/毫米2，抗壓屈服強(qiáng)度大于42公斤/毫米2。而ZQSn6-6-3國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為20公斤/毫米2。較好摩擦性能（該合金與ZQSn6-6-3在相同的工作條件下實(shí)驗(yàn)，ZQSn6-6-3的最大磨損量為0.0122，而鋅基耐磨合金的最大磨損量?jī)H為0.0012～0.1120），和自潤(rùn)滑性能，被切削性能好和使用壽命長(zhǎng)，是一種優(yōu)良的耐磨材料。
(3)鋅基耐磨合金熔煉溫度低，鑄造工藝簡(jiǎn)單，能源消耗少（降低焦碳消耗60%左右）合金元素?zé)龘p少（燒損量?jī)H0.8%左右），成品率高達(dá)98%以上，環(huán)境污染輕和勞動(dòng)強(qiáng)度小。
(4)該合金僅用2～4%銅、12～14%鋁，其余為鋅和其它微量元素等，因此鑄件成本低廉，費(fèi)用只相當(dāng)于ZQSn6-6-3錫青銅的40%左右，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
(5)希望對(duì)該合金作進(jìn)一步研究并擴(kuò)大試驗(yàn)品以及制訂生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
(6)從該合金研究成份的選擇，零件的試用及取得效果來看，鋅基耐磨合金的研究成果具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，建議有關(guān)部門將該合金作為新牌號(hào)納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并迅速推廣使用。

四、鑄造鋅基耐磨合金的工藝性能及其對(duì)其它合金的優(yōu)勢(shì)

1. 流動(dòng)性
鋅基耐磨合金具有極好的流動(dòng)性，這是其它有色合金鑄造所遠(yuǎn)不能及的，諸如起重吊車傳感機(jī)構(gòu)一類精密零件，即便使用鋼和鑄鐵的永久型鑄造（指金屬模），也能澆鑄出完美的鑄件來。采用鋅基耐磨合金可以鑄出最小壁厚為2毫米、最小孔徑為2毫米的鑄件。而鋁合金則僅能鑄出最小壁厚為4毫米、最小孔徑6.35毫米的鑄件。

2. 低氧化性
該合金具有低氧化率的特性，因此和其它合金相比，熔煉過程中不需要加入熔劑和脫氧劑。而且在重熔時(shí)無需加入熔劑。只有在重熔被大量污染的原料（回爐料，如含油切削時(shí)油污嚴(yán)重等），才酌情添加適量熔劑。這不僅避免了環(huán)境污染，同時(shí)還改善了工人的勞動(dòng)條件。

3. 低熔點(diǎn)
該合金亦屬于低熔點(diǎn)合金（也可稱為節(jié)能合金），其熔點(diǎn)僅380～420℃，澆鑄溫度控制在470℃以下。低熔點(diǎn)的特性給生產(chǎn)過程中帶來很多益處。首先表現(xiàn)在能源選擇和低消耗方面，由于合金熔點(diǎn)低，使得有可能選擇多種燃料作為能源，如焦碳、木炭、白煤、煙煤、重油、煤氣，乃至農(nóng)村燒飯用的柴火等都可作為燃料制作各種零件。因此不受能源的限制。其次，由于合金熔點(diǎn)低，合金成份在熔煉過程中燒損極少，坩堝及熔具等不易燒損，鑄造設(shè)備和型砂消耗非常低。所有這些都能節(jié)約原材料，因而鑄件成本隨之降低。再由于熔點(diǎn)低，澆鑄溫度低，砂型中產(chǎn)生的氣體少，對(duì)型砂的水份、強(qiáng)度、透氣性要求亦無需過嚴(yán)。

4. 易切削加工
該合金具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能，及成屑性能。可使零件加工過程迅速，縮短了加工時(shí)間。這個(gè)特性鋁、銅合金都無法比擬。該合金加工后表面光潔明亮，并可進(jìn)行研衍、拋光、鍍鉻、油漆等超精加工和覆蓋處理。表面經(jīng)陽(yáng)極鈍化處理后，有優(yōu)良的耐腐蝕能力而用于需要耐腐蝕的零件。該合金初次使用車床切削時(shí)會(huì)碰到有粘刀的現(xiàn)象，建議車速為500轉(zhuǎn)/分鐘左右、切角度數(shù)為5至7度，這一現(xiàn)象即可消除。精車時(shí)涂上一點(diǎn)煤油，光潔度可高達(dá)六級(jí)以上，成光亮的銀白色，非常美觀。

由于該合金具有上述良好的工藝性，所以這種合金可采用多種鑄造方式。如砂型鑄造、金屬型鑄造（鋼質(zhì)、銅質(zhì)、鑄鐵及薄鋼板成型）和石墨型鑄造、石膏模鑄造等等，并能成功地獲得理想的加工成無氣孔的優(yōu)質(zhì)鑄件，這是其它有色合金迄今所少有的現(xiàn)象。正是該合金的獨(dú)特之處，同時(shí)也是它成功的代替鑄造錫青銅等合金的主要原因之一。

五、鑄造鋅基耐磨合金的機(jī)械性能、物理性能和耐磨性能

1. 機(jī)械、物理性能如下：

(1) 熔點(diǎn) ℃ 380～420℃
(2) 比重 6.13～6.21
(3) 抗拉強(qiáng)度σb3號(hào)合金29～34公斤/毫米2
6號(hào)合金33～46公斤/毫米2
(4) 延伸率 0.7～1.5%
(5) 殘壓強(qiáng)度（壓縮率26%） 大于66公斤力/毫米2
(6) 抗壓屈服強(qiáng)度 大于43公斤力/毫米2
(7) 布氏硬度（HB） 95～130
(8) 沖擊韌性 有切口大于0.4公斤米/厘米2
(9) 無潤(rùn)滑磨擦系數(shù)（與45號(hào)鋼材對(duì)磨） 0.323～0.330
(10)線膨脹系數(shù) 32～150℃ 27×10¤
(11)合金在無潤(rùn)滑時(shí)試驗(yàn)?zāi)p0.0004

2.耐磨性能

耐磨性能可用耐磨試驗(yàn)對(duì)比表說明?

ZznAl13Cu3-6合金替代銅、鋁合金制造耐磨件使用效果極為良好（見本文后面附件用戶單位使用情況報(bào)告）。首先由于它的強(qiáng)度比鑄造青銅高，因而承載能力大大超過青銅，加之該合金與潤(rùn)滑的副作力非常強(qiáng)（是青銅的4倍）。在長(zhǎng)時(shí)間的載荷工作條件中，實(shí)際上進(jìn)行油磨，因此合金與對(duì)偶材料的磨損量非常小。如衡陽(yáng)儀表機(jī)床廠使用該合金替代銅合金制作圓磨床中軸套，轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分鐘，日平均工作時(shí)間10小時(shí)。經(jīng)長(zhǎng)達(dá)五年的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損量?jī)H在0.01m/m左右，為該長(zhǎng)解決了一大技術(shù)難關(guān)。又如長(zhǎng)沙二機(jī)床廠用該合金替代銅合金制作平面導(dǎo)軌磨床上的變速蝸輪，裝機(jī)兩年左右。由于變速箱體內(nèi)未加油干磨擦?xí)r間過長(zhǎng)，引起發(fā)熱冒煙，箱件溫度近達(dá)100℃，停車檢修，蝸輪、蝸桿部位尚未發(fā)現(xiàn)變形和磨損現(xiàn)象，加油后仍能照常使用。而過去使用銅合金蝸輪時(shí)，曾因同樣情況將蝸輪燒壞。到現(xiàn)在為止，該蝸輪已經(jīng)使用了近七年時(shí)間，而過去采用ZQSn6-6-3制作的蝸輪最長(zhǎng)使用周期僅一年左右。再如常德601礦在最大的鏟式挖土機(jī)上采用該合金制作軸瓦比青銅軸瓦耐磨得多。

六、合金的運(yùn)用領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)效益

鋅基耐磨合金與銅基、鋁基合金相比，具有三大優(yōu)點(diǎn)。即：優(yōu)異的工藝性能；優(yōu)良的機(jī)械性能（尤其是耐磨性能）；低廉的成本。這就決定了鑄造鋅基耐磨合金的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。從鑒定后至目前為止，全國(guó)已有十六省近400余家廠礦企業(yè)及科研單位采用了我們提供的成品合金錠。

青銅、黃銅的大部分應(yīng)用領(lǐng)域是可以探索用鋅基合金去替代，這不僅是因?yàn)樾阅苌箱\合金可以與它比美，更主要的是產(chǎn)品成本上鋅合金占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。例如長(zhǎng)沙鋼廠采用該合金制作兩輥式冷軋機(jī)瓦代替ZQSn10-1銅合金使用，從成本和使用壽命周期來看，價(jià)格降低近七倍。又如長(zhǎng)沙第二機(jī)床廠的統(tǒng)計(jì)，采用該合金代替ZQSn6-6-3銅合金制作零件投產(chǎn)六年來，生產(chǎn)的各類型機(jī)床1571臺(tái)，裝機(jī)鋅基耐磨合金零件數(shù)已達(dá)21370件，節(jié)約資金十四萬(wàn)多元，并提高零件生產(chǎn)率6～8倍。

形狀復(fù)雜、極薄、極細(xì)小的零件，用銅、鋁合金及其它合金都難以鑄造成功，此時(shí)采用鋅基耐磨合金能獲得滿意的鑄件。雖然其它低熔點(diǎn)合金亦能鑄造出完整的形狀，但不具備所要求的機(jī)械性能，無法作為零件來使用。

該合金作為模具合金使用，在某些方面具有鉍錫合金所沒有的優(yōu)點(diǎn)。眾所周知，鉍基合金的充填能力非常之好，鑄造出的模具完整無缺，但其熔點(diǎn)和硬度太低，則是難以彌補(bǔ)的缺陷，價(jià)格昂貴也是一大不足。而鋅基合金卻正好克服了它的這些不足。因?yàn)殇\合金也具有很好的流動(dòng)性，充填能力也十分理想，這就是現(xiàn)在不少模具工廠轉(zhuǎn)向大量采用鋅基合金的原因之所在。

七、合金的線膨脹系數(shù)和自動(dòng)補(bǔ)償

1.該合金在性能測(cè)試中，它的熱膨脹系數(shù)為：27×10¤，大于ZQSn6-6-3錫青銅（16×10¤），是錫青銅的1.5倍。因此零件在加工過程中，應(yīng)該注意圖紙上所要求的加工精度，取上項(xiàng)正偏差尺寸的1.5倍為佳。例如?80±0.02時(shí)，應(yīng)考慮為?80+0.03，預(yù)留一定的間隙作為膨脹間隙。由于間隙的增大對(duì)精度有一定影響時(shí)，開始利用該合金的護(hù)油作用，形成了含油間隙，同樣保持了精度，從而形成油磨，使耐磨度更加提高。該合金在壓力磨擦?xí)r隨著負(fù)荷加重，磨擦發(fā)熱時(shí)，卻產(chǎn)生線膨脹系數(shù)增大，間隙逐步減少時(shí)又保持正常的精度。同時(shí)應(yīng)該注意的是，在制作高、低轉(zhuǎn)速軸套和軸瓦時(shí)，除上限差應(yīng)增大1.5倍外，還需要在軸瓦軸套的內(nèi)徑端面倒圓角；更要留一定的膨脹系數(shù)空間位置（以免在磨擦?xí)r體積膨脹而導(dǎo)致與軸瓦卡死和將端蓋磨壞等），使連續(xù)工作時(shí)耐磨度及機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)一直處在正常狀態(tài)。

2.該合金具有獨(dú)特自動(dòng)補(bǔ)償性能，它一但與軸和其它對(duì)偶產(chǎn)生強(qiáng)力磨擦，磨損嚴(yán)重時(shí)，在受磨損的部位處能自動(dòng)補(bǔ)上來。我們?cè)陂L(zhǎng)沙機(jī)床廠的產(chǎn)品，液壓刨床零件配油盤裝機(jī)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。由于自動(dòng)補(bǔ)償?shù)奶匦裕古溆捅P的使用壽命提高了二至四倍。自動(dòng)補(bǔ)償?shù)膩碓粗饕€是由于線膨脹系數(shù)的增大而構(gòu)成，因此膨脹系數(shù)與自動(dòng)補(bǔ)償息息相關(guān)。只要我們能充分利用合金的特點(diǎn)，就使它能發(fā)揮更多的優(yōu)勢(shì)，為我們服務(wù)。

八、合金的鑄造工藝

1. 潮模砂型鑄造工藝

由于合金流動(dòng)性好，如采用潮模砂型鑄造，給工藝設(shè)計(jì)帶來了比效有利的條件，使我們采用最簡(jiǎn)單的澆冒口系統(tǒng)，就能獲得高質(zhì)量的鑄件。生產(chǎn)中一般采用壓邊澆冒口效多，因?yàn)閴哼厺裁翱谘a(bǔ)償能力強(qiáng)，擋渣去氣效果好，造型簡(jiǎn)單方便，澆冒口易于除去。根據(jù)鑄件大小和幾何形狀不同，可將壓邊澆冒口分為兩種形式。

①類似明冒口。此方案屬順序凝固放疇。若澆鑄溫度控制不當(dāng)則容易產(chǎn)生由溫度差所引起的鑄件與澆口接縫處收縮變形，嚴(yán)重的還有可能發(fā)生裂紋現(xiàn)象。
②類似暗壓邊澆冒口。也屬順序凝固放疇。但它比第一種形式要好，其主要原因是逐漸壓邊冒口接縫處收縮變形有以下兩個(gè)因素：
a.壓邊縫隙比鑄件和冒口先凝固。即壓邊冒口停止補(bǔ)償是由于縫隙的截死，因此加大壓邊縫隙的尺寸是必要的，這樣可延長(zhǎng)冒口補(bǔ)縮的時(shí)間。
b.鑄件凝固是由上而下，從四周（通過熱節(jié)）向最后凝固部分的鑄件中心上移至縫隙處，使鑄件幾何熱節(jié)（中心）盡可能引至冒口部位。這對(duì)防止鑄件中心處產(chǎn)生縮松裂紋等是極其重要的。而金屬模和石墨模鑄造基本可防止這類缺陷。

2.金屬模鑄造工藝

采用全部金屬模鑄造，是澆鑄鋅基耐磨合金最理想的工藝方案。它比砂型鑄造更為簡(jiǎn)單，并基本上以同時(shí)凝固的方式縮小鑄件的溫度差，還提高了鑄件的成品率和金屬模所具有永久型的特點(diǎn)。無需經(jīng)常造型，可連續(xù)澆鑄零件。金屬模比砂型模冷卻速度約快30倍左右。因此合金致密度高，制件美觀，尺寸穩(wěn)定，只要注意精心操作，基本上可實(shí)現(xiàn)無廢品。采用金屬模澆鑄5公斤以下的零件，1分鐘左右能達(dá)到完全凝固，即可脫模取出鑄件重新拼合又可繼續(xù)澆鑄。模具光潔度越高，鑄件光潔度越好，表面美觀，尺寸精確。新制金屬模開始使用時(shí)表面不需涂料（但模型必須要放脫模斜度，這樣脫模效果好）。模型在澆鑄時(shí)必須預(yù)熱至70～100℃。如果模具使用時(shí)間較長(zhǎng)，表面氧化（生銹）脫模困難時(shí)，可在模面排刷涂料，金屬涂料配方如下：

石墨粉或滑石粉40%、機(jī)油2%、水58%攪拌成稀糊狀，冷涂模型，預(yù)熱后即可澆鑄零件。

3.熔化、澆鑄、溫度的控制

使用該合金在熔化和澆鑄十切忌過熱，否則合金晶粒變粗，影響機(jī)械性能。特別是對(duì)韌性的影響則更為嚴(yán)重。一般情況下，該合金的熔化溫度控制在液相線以上100～150℃為宜（480～530℃）。如熔化時(shí)合金液體溫度過高，可采用隨時(shí)加錠塊降溫的辦法。澆鑄溫度則控制在430～470℃為宜。因澆鑄溫度過高會(huì)使合金收縮應(yīng)力及殘余應(yīng)力都相應(yīng)增大，而造成零件局部變形的收縮、甚至裂紋等缺陷。在實(shí)踐生產(chǎn)過程中，我們不可能對(duì)每一零件的澆鑄溫度進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)我們摸索的經(jīng)驗(yàn)是合金液太表面呈現(xiàn)出鏡子一樣的現(xiàn)象能清晰的照出人物時(shí)，即是金屬模最佳澆鑄溫度。

九、辛基合金的粘結(jié)工藝

使用銅合金軸瓦時(shí)，為了達(dá)到整體加工來保證圖紙要求精度，同時(shí)又要很容易的將上瓦和下瓦分開，一般都采用錫焊接的方法。而鋅基合金對(duì)錫的粘合作用非常低，因此，如用鋅基合金制作的軸瓦，不能采用錫焊接法。這對(duì)推廣使用鋅基合金帶來了一定的困難。為解決這一關(guān)鍵技術(shù)，我們與長(zhǎng)沙防腐材料研究所和秦皇島輕工機(jī)械廠共同配合，采用防腐研究所研制的“KJ-27”粘結(jié)劑試驗(yàn)獲得成功。現(xiàn)已用于生產(chǎn)實(shí)踐中。下面將詳細(xì)介紹“KJ-27”的使用方法。

1.軸瓦被銑開成兩片后除去油污，用調(diào)好的“KJ-27”粘結(jié)劑分別涂在粘合面上，粘結(jié)時(shí)一定要放穩(wěn)放平，否則會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)偏移。粘結(jié)大瓦時(shí)應(yīng)注意必須用鐵絲或螺絲等其它的方法盡量卡壓緊粘結(jié)物（提高粘結(jié)力）。
2.必須待粘結(jié)劑徹底干燥后方可進(jìn)行切削加工（干燥時(shí)間為24小時(shí)左右或按當(dāng)時(shí)氣候條件而定）。
3.已粘結(jié)好后的零件在搬運(yùn)時(shí)嚴(yán)禁摔碰，以防脆裂。開裂后的零件粘結(jié)時(shí)必須刮去原留在合金上的粘漬。
4.上車床卡毛坯車卡口時(shí)應(yīng)特別注意，卡爪不能緊靠粘結(jié)面，以防止受力后粘口移位。用四爪卡盤卡零件時(shí)，找正中心后須先兩對(duì)角卡爪慢慢壓，再壓另一對(duì)角卡爪，然后緊壓。
5.車完卡口后將零件調(diào)頭，用卡爪直接卡在車好的卡口上進(jìn)行粗、精加工，精車后的松爪應(yīng)先松粘結(jié)面的卡爪。
6.如用三爪卡盤卡零件時(shí)，如圖八裝卡即可。加工后需將零件分開時(shí)，最好用三爪卡盤撐在里面撐開。
7.“KJ-27”粘結(jié)劑在150℃十失效。因此，加工時(shí)必須用冷卻液降溫，以防升溫造成開裂。

十、鋅基耐磨合金使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1.使用低熔點(diǎn)鋅基耐磨合金，工作溫度不應(yīng)高于120℃（低于120℃時(shí)效穩(wěn)定）。長(zhǎng)期工作溫度在70～120℃時(shí)應(yīng)注意考慮冷卻措施，否則機(jī)械性能會(huì)有所下降、出現(xiàn)變形。
2.如采用該合金制作軸瓦、軸套、螺母等零件，配合件的主軸、軸、螺桿等表面光潔度應(yīng)高于該合金。特別是螺桿絲口邊沿不能有銳利的刀口漬，否則會(huì)很快地將合金表面硬相一塊塊切下來或刮下來，成為硬相渣，增加磨擦阻力而燒壞螺母。
3.鋅基合金制作的磨擦副，必須有良好的潤(rùn)滑條件（潤(rùn)滑油應(yīng)無渣物，要清潔）。
4.鋅基耐磨合金熱膨脹系數(shù)（27×10¤）大于銅合金，成批加工時(shí)，先粗車后卸下來，待零件冷卻后再精車。否則精車后的工件尺寸不穩(wěn)定，從而引起成批報(bào)廢。

十一、結(jié)論

1.鑄造鋅基耐磨合金，具有高強(qiáng)度，高耐磨的性能。鑄造工藝簡(jiǎn)單，適用于各種鑄造工藝方法，滿足生產(chǎn)和使用的要求，是一種優(yōu)良的、有前途的機(jī)械工程材料。在制作結(jié)構(gòu)件、受力件、耐磨件和低熔點(diǎn)合金模具等方面有巨大的潛力。
2.該合金由于鑄造性能優(yōu)良，可消除銅合金在鑄造時(shí)造成的各類缺陷，能順利鑄制出銅合金無法解決各類復(fù)雜零件。
3.該合金澆鑄溫度低，金屬模鑄造壽命可達(dá)幾萬(wàn)次以上，免去了型砂消耗，生產(chǎn)周期短，同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、安全，改善了勞動(dòng)條件，上馬容易，見效快。
4.該合金機(jī)械性能優(yōu)良，能擴(kuò)大使用范圍。我們除去用于代替ZQSn10-1、ZQSn6-6-3、 ZQAl9-4合金外，還用于替代鋼件、高強(qiáng)度鋁合金等已取得效好成績(jī)。
5.由生產(chǎn)實(shí)踐表明，用該合金替代銅合金后，獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，提高生產(chǎn)4～8倍，質(zhì)量穩(wěn)定，降低成本50～70%。
6.環(huán)境污染輕，不需要增加防污染的專業(yè)設(shè)備。