鋅合金行業(yè)現(xiàn)狀

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，鋅合金在工業(yè)上得到大規(guī)模應(yīng)用；二戰(zhàn)期間，德國缺少銅資源，利用鋅合金代替銅合金做耐磨零件；20世紀(jì)50年代末，國際市場上銅資源緊張，鋅合金得到重視，并發(fā)明了幾種典型的壓鑄鋅合金。

我國對鋅合金的大規(guī)模研究、開發(fā)和應(yīng)用是在改革開放后。首先，在沿海地區(qū)建立多家鋅合金壓鑄廠，生產(chǎn)鋅合金壓鑄件，向國內(nèi)外銷售；其次，隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鍍層用鋅合金用量劇增，我國成為鋅合金生產(chǎn)、應(yīng)用和出口大國。

2021年，我國鋅合金產(chǎn)量為656.1萬噸，同比增長1.7%，產(chǎn)銷量呈持續(xù)增長態(tài)勢。目前，國內(nèi)鋅合金上游精煉企業(yè)相對比較集中，以株冶集團(tuán)、銅陵有色集團(tuán)公司、葫蘆島鋅業(yè)公司、馳宏鋅鍺公司等企業(yè)為代表，占據(jù)大部分的鋅冶煉產(chǎn)能。下游最大的應(yīng)用領(lǐng)域——熱鍍鋅合金，受制于需求收縮，近年來整體呈萎縮態(tài)勢。壓鑄鋅合金因需求旺盛，整體產(chǎn)能呈擴(kuò)張態(tài)勢。但是，壓鑄鋅合金市場的下游客戶極度分散，很多家庭作坊式企業(yè)仍然有生存空間。此類企業(yè)議價(jià)能力弱，在成本壓力下，導(dǎo)致以次充好等行業(yè)亂象廣泛存在。

國內(nèi)外鋅合金錠產(chǎn)品對比

國內(nèi)外的鋅合金產(chǎn)品究竟有多大差距？為此，蘇州市祥冠合金研究院從美國購買了某知名鋅合金企業(yè)的Zamak2、Zamak5、Zamak7號(hào)合金錠，與國內(nèi)某主流廠家的合金進(jìn)行測試分析對比。通過線切割取樣，從ICP、金相、密度、拉伸、硬度方面，將美牌和國內(nèi)銅冠牌的原始鋅合金錠進(jìn)行對比；之后，用相同的工藝將美牌和銅冠牌的原始鋅合金錠重熔并澆鑄，再次線切割取樣并進(jìn)行系列測試。

從ICP測試結(jié)果看，銅冠牌鋅合金錠的雜質(zhì)元素控制更為嚴(yán)格。

從金相組織看，原始狀態(tài)下，銅冠牌鋅合金錠的晶粒度小于美牌的；相同工藝重熔后，兩者晶粒組織基本一致。

從密度看，2#、3#銅冠牌鋅合金錠密度值小于美牌的，5#的密度值兩者基本一致；重熔后，兩者的密度值均有不同程度降低。

從力學(xué)拉伸看，2#原始錠，銅冠牌鋅合金錠優(yōu)于美牌的，重熔后美牌的優(yōu)于銅冠牌的；3#原始錠，銅冠牌的優(yōu)于美牌的，重熔后兩者基本一致；5#原始錠和重熔錠，銅冠牌的優(yōu)于美牌的。

從硬度看，原始狀態(tài)時(shí)，2#、5#銅冠牌鋅合金錠硬度值優(yōu)于美牌的，3#的硬度值兩者基本一致；重熔后，兩者都明顯提升，且銅冠牌的依舊優(yōu)于美牌的。

從以上測試結(jié)果可以看出，我國和美國的鋅合金錠各項(xiàng)指標(biāo)無明顯差異。

國內(nèi)鋅合金行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路

總體而言，我國鋅合金錠產(chǎn)品與國外的并無明顯差距。但是，通過走訪國內(nèi)多家鋅合金冶煉工廠，筆者發(fā)現(xiàn)，大部分工廠還在使用原始的設(shè)備和工藝。筆者認(rèn)為，真正落后的地方在于鋅合金生產(chǎn)裝備以及鋅合金高科技、高附加值的產(chǎn)品研發(fā)。

我國鋅合金行業(yè)推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，一是要優(yōu)化國內(nèi)鋅合金生產(chǎn)裝備。在國家智能制造、綠色制造相關(guān)政策的指引下，蘇州市祥冠合金研究院聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)院及爐具、流水線、自動(dòng)化裝備企業(yè)，籌劃建設(shè)年產(chǎn)10萬噸智能化工廠。工廠充分利用自動(dòng)化裝備、物聯(lián)網(wǎng)、智能物流倉儲(chǔ)、信息化管理等技術(shù)，可大大節(jié)省人工成本。采用先進(jìn)的工業(yè)爐具及熱回收技術(shù)，有效降低能耗，滿足國家綠色制造的要求。采用先進(jìn)的合金成分添加設(shè)備、方法及自主開發(fā)的精煉劑，提升合金成分的均勻性，降低雜質(zhì)含量及燒損率。

二是要完善鋅合金標(biāo)準(zhǔn)體系。目前，蘇州市祥冠合金研究院致力于鋅合金國家標(biāo)準(zhǔn)的起草，和安徽銅冠有色金屬（池州）有限責(zé)任公司共同起草《鋅合金及術(shù)語》國家標(biāo)準(zhǔn)，牽頭起草《鋅合金鑄造工藝》《鋅合金瓦》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

三是要開發(fā)鋅合金高端產(chǎn)品。鋅合金錠屬于傳統(tǒng)的原材料產(chǎn)業(yè)，其利潤率很低。目前，蘇州市祥冠合金研究院致力于開發(fā)高附加值的鋅合金產(chǎn)品，如生物醫(yī)用可降解鋅合金、6-7N高純鋅合金產(chǎn)品。

鋅基可降解生物醫(yī)用合金作為可降解生物醫(yī)用合金的新成員，既有鎂合金的優(yōu)良生物相容性，又有適合的生物體內(nèi)服役時(shí)間，同時(shí)不易受到外界磁場的干擾，被認(rèn)為是一種具有巨大潛力的生物可降解材料。但是，國內(nèi)外針對鋅基可降解生物醫(yī)用合金的研究仍相對較少。蘇州市祥冠合金研究院黎軍頑教授團(tuán)隊(duì)，開發(fā)研究出Zn-Cu-Sr三元系合金，填補(bǔ)了鋅基合金作為可降解生物材料在研究上的空白，為鋅基合金作為可降解生物材料用于臨床醫(yī)學(xué)的工程添磚加瓦。目前，蘇州市祥冠合金研究院利用真空熔煉技術(shù)，可提煉出6N高純鋅產(chǎn)品。2022年，蘇州市祥冠合金研究院繼續(xù)引進(jìn)區(qū)域熔煉設(shè)備，目標(biāo)是研制出7N超高純鋅產(chǎn)品，填補(bǔ)國內(nèi)空白。

倡議

科技進(jìn)步是增強(qiáng)企業(yè)實(shí)力的決定性因素，市場競爭實(shí)際上是科技競爭、人才競爭。鋅合金企業(yè)要把培養(yǎng)、吸引和用好人才作為一項(xiàng)重大的戰(zhàn)略任務(wù)切實(shí)抓好，力爭建立一支具有鋅合金理論和工藝的高素質(zhì)人才隊(duì)伍；要盡快吸收消化國外先進(jìn)技術(shù)，大膽采用高新技術(shù)武裝鋅合金生產(chǎn)和管理，使我國鋅合金工業(yè)達(dá)到國際先進(jìn)水平。（來源：蘇州市祥冠合金研究院）