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Zn-22Al

高強度の Zn-22Al 合金は、要求の厳しいダイキャスト部品に対して、優れた耐摩耗性、安定性、および精度を提供します。

材料紹介

Zn-22Al は、精密な亜鉛ダイキャストおよび高度な重力鋳造またはスクイズキャスティング用途向けに設計された高性能の亜鉛 - アルミニウム合金です。約 22% のアルミニウムを含むこの合金は、ZA ファミリー（亜鉛 - アルミニウム）に属し、従来の亜鉛合金（例えば Zamak 3 や Zamak 5）と比較して、卓越した強度、向上した耐摩耗性、および著しく強化された寸法安定性で知られています。Zn-22Al は、高い硬度、優れた軸受特性、および優れた疲労抵抗性を提供する微細組織を示し、中負荷から高負荷の機能部品に適しています。その鋳造性は、薄肉形状と厚い構造断面の両方をサポートし、表面の詳細や微細な特徴の優れた再現を可能にします。Neway の管理された金属鋳造環境と精密な金型製作を用いて製造される場合、Zn-22Al は一貫して堅牢で寸法安定性に優れた部品を提供し、ギア、ブッシュ、精密ハウジング、構造ブラケット、および機械部品に最適です。

代替材料オプション

Zn-22Al の特定の性能特性が通常のニーズを超える場合、または異なる機械的あるいは環境的な優先順位が生じる場合、いくつかの代替合金を検討することができます。より高い延性と広範な産業採用が求められる用途では、優れた成形性と广泛な標準化によりZamak 3が好まれます。強度の増加と管理可能なコストのバランスが必要な場合は、Zamak 5またはZDC1が多様な機械的性能を提供します。超精密および薄肉鋳造には、Zamak 7が流動性の向上と不純物レベルの低減を提供します。荷重支持構造において著しく高い強度または熱性能が必要な場合は、A380やA383/ADC12などのアルミニウム合金が使用される可能性があります。腐食性能の向上またはプレミアムな外観が必要な場合は、Brass 380や銅 - 真鍮合金などの銅ベース合金が、優れた仕上げ品質と構造的信頼性を提供します。

国際同等品 / 比較グレード

国/地域	同等 / 比較グレード	特定の商業ブランド / 規格	備考
米国 (ASTM)	ZA-22	ASTM B86 ZA-22	高強度亜鉛 - アルミニウム鋳物用に標準化された直接同等の合金。
欧州 (EN)	ZnAl22Cu / ZA22	EN ZnAl22	類似の Al 含有量と機械的挙動を持つ典型的な欧州バリエーション。
中国 (GB)	ZA-22 タイプ	Zn–22Al	亜鉛 - アルミニウム性能合金に対する中国の同等慣行。
日本 (JIS)	直接の JIS 同等品なし	ZA-22 として輸入	主に高性能鋳造用の輸入材料として使用されます。
英国 (BS)	ZA-22	BS 1004 ZA-22	通常、ASTM 組成と整合する英国の指定名称。

設計目的

Zn-22Al は、亜鉛合金の鋳造効率を維持しつつ、アルミニウムや真鍮に近い機械的特性を持つ亜鉛ベース合金を提供するために開発されました。高いアルミニウム含有量は強度、硬度、および耐摩耗性を高め、摺動接触、中程度の熱負荷、または高頻度のサイクルにさらされるギア、ブッシュ、および構造部品に理想的です。この合金は、より重く高価な銅ベース合金への依存度を減らしながら、多くのアルミニウム鋳物よりも優れた寸法安定性を提供するように設計されています。この合金は、加工要件を削減し、材料コストを大幅に増やすことなく耐久性を向上させる、高性能で精密鋳造可能な材料を求めるエンジニアリングチームに役立ちます。

化学組成

元素	亜鉛 (Zn)	アルミニウム (Al)	銅 (Cu)	マグネシウム (Mg)	鉄 (Fe)	鉛/カドミウム/スズ
組成 (%)	残部	20–23	0.5–1.2	0.02–0.06	≤0.075	微量 (それぞれ<0.003)

物理的特性

特性	密度	融点範囲	熱伝導率	電気伝導率	熱膨張
値	~5.0 g/cm³	~380–480°C	~110 W/m·K	~22% IACS	~25 µm/m·°C

機械的特性

特性	引張強さ	降伏強さ	伸び	硬度	耐摩耗性
値	~410–450 MPa	~350 MPa	~1–3%	~120–140 HB	非常に高い

主な材料特性

極めて高い強度—Zamak 合金よりも著しく高く、構造および荷重支持用途に理想。
ギア、ブッシュ、および摺動接触部品に適した優れた耐摩耗性。
特定のアルミニウム青銅に匹敵する高い硬度を持ちながら、処理コストは低い。
亜鉛ダイキャストまたは重力鋳造法を使用して、複雑な形状と精密な薄肉鋳造をサポート。
経時的に安定した寸法挙動を示し、従来の亜鉛合金と比較してクリープ抵抗性が向上。
優れた軸受性能により、中負荷機構における金属対金属の接触を可能にする。
鋳造状態で滑らかな表面は、装飾的または保護的な仕上げ工程と互換性がある。
ほとんどの亜鉛合金よりも密度が低く、強度を損なうことなく軽量部品を実現。
小型エンクロージャー内の熱拡散要素に適した高い熱伝導率。
Zamak シリーズ合金よりも反復的な機械サイクルに対する疲労抵抗性が優れている。

製造性と後処理

亜鉛ダイキャスト：小型部品にはホットチャンバーシステム、大型形状にはコールドチャンバーシステムで鋳造可能。
重力鋳造：健全性の向上が必要な厚肉または荷重支持部品に適している。
スクイズキャスティング：密度を高め、気孔率を低減し、機械的性能を最大化する。
金型製作を通じて達成される高い工具精度により、正確な成形が保証され、変形が最小限に抑えられる。
後加工：フライス盤、ボーリング、リーミング、研削により、厳密な公差の機能特徴を生み出す。
ねじ切りとタップ加工：高い硬度と安定した切屑形成により、強力なねじ品質を実現。
タンブリングとバリ取りは、鋭利な縁を除去し、コーティングのための表面準備に不可欠。
サンドブラスト：コーティングの付着性を向上させ、均一なテクスチャを生み出す。
ダイキャスト検査を使用した検査サポートにより、構造的および寸法的な信頼性が確保される。

適切な表面処理

粉末塗装：腐食防止と耐久性のある装飾仕上げを提供。
液状塗装：美的製品のための細かい色制御を可能にする。
サンドブラスト：表面を準備し、洗練されたマットなテクスチャを作成。
タンブリング：表面を平滑化し、触覚品質を向上させる。
電めっき：装飾的なクロム、ニッケル、および耐摩耗性の多層仕上げを提供。
化学皮膜処理：腐食性能を向上させるためのクロメートまたは三価パスベーション。
E-コーティング：深い空洞内に均一な保護層を提供。
レーザーマーキング：表面仕上げを損なうことなく、シリアル識別またはブランディングに理想。

一般的な業界と用途

精密ギア、カム、および機械運動部品。
軸受、ブッシュ、および低速摺動界面。
高い耐摩耗性を必要とする小型機械部品。
コンパクトシステム内の構造ブラケットおよびサポート。
消費者電子機器およびデバイスで使用されるプレミアムハードウェア。
自動車内装機構およびアクチュエータ部品。

この材料を選択すべき時期

設計において、Zamak 合金が提供できるよりも著しく高い強度と硬度が必要な場合。
長寿命の機械組立体において、耐摩耗性と軸受性能が重要である場合。
中負荷用途において、真鍮または青銅に対する費用対効果の高い代替品が必要な場合。
アルミニウム鋳物と比較して、より厳密な寸法安定性が必要な場合。
生産サイクルを短縮するために、鋳造効率と微細詳細の再現が不可欠である場合。
重量軽減が有益だが、構造性能を維持する必要がある場合。
製品のロードマップにおいて、プレミアムな美学のための複数の表面仕上げバリエーションが含まれる場合。
機械的疲労、摩擦、および接触応力が材料選定を決定づける場合。