Alliages de zinc : quelles influences ont les autres éléments ?

A l’état pur, le zinc présente de très bonnes propriétés telles que la coulabilité ou la ductilité. En fonderie, on l’associe généralement à d’autres métaux, comme l’Aluminium, le Magnésium et le Cuivre. D’où l’appellation Zamac ou Zamak (dénomination officielle – K pour Kupfer, soit cuivre en allemand) qui reprend les initiales des principaux métaux utilisés dans cet alliage.

Les alliages de zinc en fonderie sont reconnus pour leurs caractéristiques mécaniques ainsi que pour leur excellente aptitude au moulage. Leur point de fusion est bas, ce qui apporte un avantage non négligeable de faible consommation d’énergie.
 

Propriétés physiques du Zinc

Métal brillant polymorphe avec une texture cristalline nette
Poids atomique : 65,38
Numéro atomique : 30
Densité (solide) : 7,15 g / cm³
Densité (liquide) : 6,59 g / cm³
Point de fusion : 419,45°C
Point de vaporisation : 906°C
 

Influence de l’Aluminium dans les alliages de zinc

L’aluminium améliore la coulabilité de l’alliage. En augmentant l’aptitude à la coulée, il permet d’obtenir des épaisseurs très faibles (épaisseur de parois inférieure à 0,4 mm). L’aluminium augmente également les propriétés mécaniques comme la traction et la dureté. Il réduit l’agressivité des alliages liquides envers l’environnement, notamment en dessous de 450°C, ce qui autorise dès lors le procédé de la chambre chaude. Il réduit aussi le phénomène de vieillissement et évite la contamination à l’étain (Sn), au plomb (Pb) et au cadmium (Cd). Enfin, il limite la corrosion inter cristalline.

 

Influence du Magnésium et du Cuivre dans les alliages de zinc

Magnésium (Mg)
Le magnésium augmente la dureté (max 0,1%), il affine les grains, limite la corrosion inter cristalline et réduit la coulabilité.

Cuivre (Cu)
L’apport de cuivre dans la composition des alliages de zinc leur confère une dureté supérieure, et de fait, une résistance à l’usure intéressante. Le cuivre améliore le frottement, en revanche, il diminue la résistance à la corrosion. Il augmente les propriétés mécaniques à haute température et détériore la stabilité dimensionnelle (vieillissement = modification de la structure dans le temps).