06.12.2010, 19:44 Uhr
  chris_at
[Moderator]
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Hi zusammen,
ich versuche mal, die aktuellen Gedanken der Gruppe wiederzugeben;
Anbei eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Eckpunkte bzgl. Rein-/ Feinzink und Legierungen. Wir streben für die Kettenglieder zur Herstellung Zink- Schleuderguss an, für die Türme Aluminium- Sandguss und für die Laufrollen einfachen Silikonabguss aus Zink.
Metall-/ Legierungsexkurs
Legierungen für Zink(druck)Guss nach DIN 1743
Alle diese Legierungen enthalten um ca. 4 % Aluminium. Weitere Bestandteile sind 1-3% Kupfer (Cu) sowie 0,035 bis 0,06 % Magnesium (Mg).
Umgangssprachlich nennt man diese Legierungen auch ZAMAK.
Zink Aluminium Magnesium Kupfer.
Mit der Einführung der europäischen Normen EN 1774 (Zinklegierungen) bzw. EN 12844 (Zinkdruckgussstücke) wurden die verschiedenen Bezeichnungen der Zinklegierungen und deren chemische Zusammensetzungen vereinfacht.
Weitere internationale Normen:
• Zinklegierungen : EN1774, ASTM B240, ISO 301, AS1881, JIS H2201
• Zink(druck)Gussteile : EN12844, ASTM B86, AS1881, JIS H5301
Der im Allgemeinen in der Literatur angegebene Schmelzpunkt von 419°C bezieht sich auf Feinzink (99,96%) und nicht auf Legierungen. Des Weiteren weist nicht wärmebehandelter Feinzink nur eine Härte von ca. 36 HB aus, deutlich zu weich für größere mechanische Kräfte.
Die Metallurgie empfiehlt bei Reinzink ein Abkühlen an ruhender Luft und ein Anlassen von 3-6 Stunden bei ca. 80-100°C, um die Materialeigenschaften Richtung Festigkeit zu verbessern. Dieses Verfahren kann auch auf jede andere Legierung zur Gefügeoptimierung eingesetzt werden.
Mögliche Legierungen, angefangen mit einer recht harten Legierung (bedingt durch den höheren Kupfergehalt)
Feinzink- Gusslegierung ZL0430 / ZL2 / ZnAL4Cu3
Chemische Zusammensetzung EN 1774
Aluminium (AL) 3,8–4,2 %
Magnesium (Mg) 0,035–0,06 %
Kupfer (Cu) 2,7–3,3 %
Feinzink 99,995 % (Zn) Rest
Zulässige Beimengungen:
Eisen (Fe) 0,020 %
Blei (Pb) 0,003 %
Cadmium (Cd) 0,003 %
Zinn (Sn) 0,001 %
Festigkeitseigenschaften Gussteile (gegossene Prüfstäbe 20°C) Druckguss
Zugfestigkeit Rm 330–380 N/mm2
Bruchdehnung A10 5–10 %
Brinellhärte 100–130 HB
Schlagarbeit (nach DIN 50116) 21–28 J
Scherfestigkeit 280–320 N/mm2
Druckfestigkeit 600–700 N/mm2
Physikalische Eigenschaften
Schmelzbereich 380–390 °C
Volumenkontraktion während der Erstarrung 3,7 %
Lineares Schwindmaß im festen Zustand 0,6–1,1 %
Dichte 6,8 g/cm3
Spez. Wärme 44 J/gK
Schmelzwärme 104,7 J/g
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 20–100°C 27 10–6K–1
Wärmeleitfähigkeit bei 20–100°C 0,92–1,05 W/cmK
Elektr. Leitfähigkeit bei 20°C 15 m/Ωmm2
Die Feinzinklegierung ZL0430 ist die Druckgusslegierung mit optimalen Festigkeitseigenschaften und guten Gießeigenschaften.
Alternativ eine etwas weichere Legierung mit dennoch sehr guten Festigkeitseigenschaften:
Feinzink- Gusslegierung ZL0410 / ZL5 / ZnAL4Cu1
Chemische Zusammensetzung EN 1774
Aluminium (AL) 3,8–4,2 %
Magnesium (Mg) 0,035–0,06 %
Kupfer (Cu) 0,7–1,1 %
Feinzink 99,995 % (Zn) Rest
Zulässige Beimengungen:
Eisen (Fe) 0,020 %
Blei (Pb) 0,003 %
Cadmium (Cd) 0,003 %
Zinn (Sn) 0,001 %
Festigkeitseigenschaften Gussteile
Zugfestigkeit Rm 280–350 N/mm2
Bruchdehnung A5 (Messlänge 50 mm) 2–5 %
Brinellhärte 85–105
Biegewechselfestigkeit bei 20–106 Lastwechseln 70–100 N/mm2
Zeitdehngrenze s 0,2/10000 50 N/mm2
Schlagarbeit (DIN 50116) 25–39 J
Scherfestigkeit 250–290 N/mm2
Druckfestigkeit 580–650 N/mm2
Physikalische Eigenschaften
Schmelzbereich 379–388 °C
Volumenkontraktion während der Erstarrung 3,7 %
Lineares Schwindmaß im festen Zustand 0,6–1,1 %
Dichte bei 20°C 6,7 g/cm3
Dichte bei 400°C 6,16 g/cm3
Spez. Wärme 0,427 J/gK
Schmelzwärme 104,7 J/g
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 20–100°C 27 10–6K–1
Wärmeleitfähigkeit bei 20–100°C 0,92–1,05 W/cmK
Elektr. Leitfähigkeit bei 20°C 15 m/Ωmm2
Elektr. Widerstand bei 20°C 6,5359 μ/Ωmm2
Temperaturkoeffizient des elektr. Widerstandes 0,0037
Kompressibilitätskoeffizient 1,7–10–6 cm2/kg
Magnetische Eigenschaften diamagnetisch
Spez. Suszeptibilität –0,126–10–6
Dyn. Viskosität bei 410°C 0,0031 Pa•s
Oberflächenspannung bei 430°C 0,00783 N/cm
Elastizitätsmodul E ~85 kN/mm2
Schubmodul G ~40 kN/mm2
Die Feinzinklegierung ZL0410 ist die Standarddruckgusslegierung. Sie vereint gute Festigkeitseigenschaften mit Maßbeständigkeit und guten Gießeigenschaften.
Direkter Bezug über Weissmetall:
Silikon:
Silikon WM 701 ist seit ca. 3-4 Jahren aus dem Handel, Lieferant Insolvent.
Das Nachfolgeprodukt nennt sich WM900, dieses Silikon kann Gießtemperaturen von bis zu 500°C aushalten;
Anwendung: Mischungsverhältnis Silikon / Härter 1:1
Preis: 41,80 Euro/Kilo + MwSt (1 Kilo = 0,5 KG Silikon und 0,5 Kg Härter)
Zinklegierung:
Wediticin: Schmelzpunkt bereits bei 395°C, Härte von über 100 HB (!) spez. Gewicht: 6,9g/cm
Wediticin:15,00 Euro/Kilo + MwSt) / bei Abnahmemenge 5Kg, sofort lieferbar
Preise tel. Stand 06.12.2010
Fazit:
Selbst auflegieren, bei Weissmetall ordern oder Alternativ- Legierung beschaffen, aber keine (!) Zinnteller vom Flohmarkt sammeln!
Das Zusammenspiel von Wedicitin und WM900 funktioniert sicherlich prima, bei selbstlegierten Mischungen besteht eine unbekannte;
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Gruss
Chris
aktualisierte HP!
www.Kanonenjagdpanzer.com
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Legierungen und Gießverfahren
