Цинковые сплавы: описание, структура и свойства. Цинк олово
Цинковые сплавы: описание, структура и свойства
Металлы и сплавы так тесно вошли в нашу жизнь, что порой мы даже не задумываемся о них. Еще в 4-3 тысячелетиях до нашей эры произошло первое знакомство человека с самородками. С тех пор прошло много времени, и с каждым годом обработка металла только совершенствовалась.
Большую роль в этом сыграл такой металл, как цинк. Сплавы на его основе используются во многих отраслях. В данной статье мы рассмотрим цинковые сплавы и их роль в нашей жизни.
Переходный металл
Известно, что цинк – это голубовато-белый хрупкий переходный металл. Его добывают из полуметаллических руд. Процесс получения чистого цинка достаточно сложный и трудоемкий. В первую очередь руду, содержащую от 1-4% цинка, обогащают селективной флотацией. Благодаря этому процессу получают концентраты (55% Zn). Далее необходимо получить оксид цинка. Для этого в печах в кипящем слое обжигают полученные концентраты. Только из оксида цинка можно получить этот металл в чистом виде, и для этого существует два способа.
Получение цинка
Первый – электролитический, основывается на обработке оксида цинка серной кислотой. В результате этой реакции образовывается сульфатный раствор, который очищают от примесей и подвергают электролизу. На алюминиевых катодах осаживается цинк, который затем плавят в индукционных печах. Чистота цинка, полученного таким образом, составляет около 99,95%.
Второй способ, наиболее давний – дистилляционный. Концентраты нагревают до очень высокой температуры (около 1000°С), выделяются пары цинка, которые путем конденсации оседают на глиняных сосудах. Но этот способ не дает такой чистоты, как первый. В полученных парах содержится около 3% различных примесей, включая такой ценный элемент, как кадмий. Поэтому дальше Zn очищают ликвацией. При температуре 500°С его отстаивают некоторое время и получают чистоту 98%. Для дальнейшего изготовления сплавов этого достаточно, ведь потом цинк все равно легируют этими же элементами. Если этого недостаточно, применяют ректификацию и получают цинк с чистотой 99,995%. Таким образом, оба способа позволяют получить высокочистый цинк.
Неразлучная пара металлов
Как правило, свинец присутствует в составе цинковых сплавов в качестве примеси. В природе эта неразлучная пара металлов встречается достаточно часто. Но на самом деле, большое содержание свинца в цинковом сплаве ухудшает его физические свойства, создавая склонность к межкристаллитной коррозии, если его содержание превышает 0,007%. Чаще всего свинец и цинк встречаются вместе в оловянных бронзах и латуни.
Если говорить об эвтектике этих двух элементов, то важно заметить, что до температуры 800°С они не смешиваются между собой и представляют две разные жидкости. При быстром охлаждении происходит равномерное распределение Pb в виде округлых включений по границам зерен. Сплав цинк-свинец используется для изготовления типографского клише благодаря тому, что он очень быстро растворяется в кислоте. Чаще всего примеси свинца удаляют из цинка при помощи дистилляционного способа.
Сплав меди с цинком
Латунь – это сплав, известный еще до нашей эры. В те времена цинк еще не был открыт, но руда использовалась достаточно широко. Раньше получали латунь, сплавляя смитсонит (цинковую руду) и медь. Только в XVIII веке впервые изготовили этот сплав с использованием металлического цинка.
В наше время существует несколько разновидностей латуни: однофазные и двухфазные. Первые содержат в себе около 35% цинка, а вторые – 50% и 4% свинца. Однофазные латуни очень пластичны, в то время как вторая разновидность характеризуется хрупкостью и твердостью. Рассмотрев диаграмму состояния этих двух элементов, можно сделать вывод, что они образуют ряд фаз электронного вида: β, γ, ε. Интересная разновидность латуни – это томпак. Он содержит всего до 10% цинка и за счет этого отличается очень высокой пластичностью. Томпак с успехом применяется для плакирования стали и получения биметаллов. Раньше его использовали для изготовления монет и имитации золота.
Цинк и сталь
Практически в каждом доме можно встретить оцинкованные вещи: ведра, кастрюли, выварки и пр. Все они надежно защищены от ржавчины именно благодаря цинку. Образно выражаясь, конечно, на сталь наносится напыление этого металла, и по логике вещей речь не идет о сплаве. С другой стороны, зная, как происходит оцинкование, можно утверждать обратное. Дело в том, что цинк плавится при очень низкой температуре (около 400°С), а когда он в жидком состоянии попадает на поверхность стали, то диффундирует в неё.
Атомы обоих веществ очень крепко связываются между собой, образуя железоцинковый сплав. По этой причине можно смело сказать, что Zn не «уложен» на изделие, а «внедрен» в него. Это можно наблюдать в обычной бытовой ситуации. К примеру, на оцинкованном ведре появляется царапина. Начинает ли оно в этом месте ржаветь? Ответ однозначный – нет. Это происходит потому, что при попадании влаги начинают разрушаться соединения цинка, но при этом они образуют некую защиту для стали. Так, в большинстве случаев такие цинковые сплавы предназначены для защиты изделий от коррозии. Конечно, для этих целей можно использовать и другие вещества, такие как хром или никель, но стоимость этих изделий будет в разы больше.
Олово и цинк
Данный сплав не менее популярен, чем другие, уже рассмотренные нами ранее. В 1917-1918-х годах в Болгарии он широко использовался для изготовления специальных сосудов, которые держали теплую жидкость долгое время (аналоги современных термосов). В наше время сплав цинк-олово очень широко используется в радио- и электропромышленности. Это связано с тем, что состав с содержанием Zn 20% очень хорошо паяется, и полировка осадка сохраняется продолжительное время.
Конечно же, как антикоррозионное покрытие данный сплав также может быть использован. По своим характеристикам он очень похож на кадмиевое покрытие, но при этом менее дорогостоящий.
Свойства цинковых сплавов
Конечно же, все составы с этим металлом отличаются между собой его процентным содержанием. В целом цинковые сплавы имеют хорошие литейные и механические свойства. Первое и самое главное – коррозионная стойкость. Больше всего она проявляется в атмосфере сухого чистого воздуха. Возможные проявления коррозии можно заметить в промышленных городах. Это обуславливается наличием в воздухе паров соляной кислоты, хлора и оксидов серы, которые, конденсируясь влагой, затрудняют образование защитной пленки. Медь-олово-цинк – сплав, который характеризуется высокими защитными свойствами. Именно такой состав наименее подвержен коррозии, особенно в условиях промышленной атмосферы. Если говорить о литейных свойствах цинка, то, конечно же, они зависят от легирующих элементов в его сплавах.
Так, например, алюминий делает их структуру однородной, мелкозернистой, облагораживает её, уменьшает отрицательное влияние железа. Еще один важный легирующий элемент – медь. Он увеличивает прочностные характеристики и уменьшает межкристаллическую коррозию. Медно-цинковый сплав обладает высокой ударной вязкостью, но при этом частично теряет свои литейные свойства.
Области применения цинка и его сплавов
На самом деле, детали из цинковых сплавов достаточно распространены и в наше время. Несмотря на то что пластик вытесняет металлические изделия, в некоторых случаях без них не обойтись. Например, автомобилестроение – отрасль, в которой не обойтись без цинковых сплавов. Фильтры, отстойники, корпуса карбюраторов и бензонасосов, надколесные кожухи, глушители – всё это и многое другое изготавливается при помощи соединений этого химического элемента.
Благодаря тому что цинковые сплавы имеют хорошие литейные свойства, из них отливают сложные детали различных форм с минимальной толщиной стенок. Строительство – еще одна область, в которой не обойтись без этих сплавов. Цинковый прокат используют для кровельных покрытий, изготовления труб и сточных желобов. Несмотря на то что существует тенденция снижения производства цинковых сплавов, отказаться от их изготовления не представляется возможным из-за относительной дешевизны и механических свойств материала.
fb.ru
Цинк олова - Справочник химика 21
Кислоты образуют естественную группу веществ, обладающих рядом характерных свойств. Они химически активны, реагируют с такими металлами, как цинк, олово или железо, которые при растворении в кислотах выделяют водород. Кислоты имеют Кислый вкус, вызывают характерные изменения цветов некоторых красите лей и т. д. [c.53] С фтором практически не реагируют или реагируют весьма незначительно инертные газы, фториды тяжелых металлов, фторопласты, а также висмут, цинк, олово, свинец, золото и платина. Медь, хром, марганец, никель, алюминий, нержавеющая сталь при отсутствии воды практически стойки в контакте с фтором вследствие образования на их поверхности прочной защитной пленки соответствующего фторида. [c.128]На скорость окисления масел в двигателях существенное влияние оказывают металлы, из которых изготовлены детали двигателя сталь, медь, свинец, цинк, олово, алюминий, кадмий, серебро, никель, хром и др. Некоторые из этих металлов оказывают явное каталитическое действие на процесс окисления масел, другие действуют слабо. Сильнейшими катализаторами окисления являются железо и медь, а также их соединения. Глубокому окислению способствуют и продукты первичного окисления компонентов масла. Они тоже могут взаимодействовать с металлами, давая вещества, в свою очередь ускоряющие процессы окисления. Было, например, установлено, что каталитической активностью обладают соли нафтеновых кислот, особенно нафтенаты свинца и меди. [c.14]
Основные виды цветных металлов, применяемых в машиностроении,— алюминий, медь, цинк, олово, свинец и их сплавы. Заводы цветного литья получают металлы, как правило, в виде слитков (за исключением меди, которая поставляется в виде плоских электролитически очищенных катодов). В зависимости от масштабов производства и размеров слитков используется самая разнообразная техника литья. [c.313]
Практическое значение имеет применение ртутного катода для отделения большого количества одного или одновременно нескольких металлов, переходящих в амальгаму, от примеси другого металла, остающегося в растворе. Такие элементы, как алюминий, титан, цирконий, фосфор, мышьяк, ванадий и др., не образуют амальгам и остаются при электролизе с ртутным катодом в растворе. Другие металлы, как железо, хром, медь, висмут, серебро, кадмий, молибден, цинк, олово, никель, кобальт и др., легко и количественно осаждаются на ртутном катоде, для электролиза с электролиза применяют различные приборы, [c.202]
Цинк, олово, свинец и многие другие важные металлы производят в настоящее время преимущественно электролитическим путем. [c.118]
Прецизионные данные по дифференциальной емкости, полученные вначале на ртутном электроде, а затем на ряде других металлов (галлий, свинец, висмут, кадмий, сурьма, индий, цинк, олово, серебро и др.), послужили экспериментальной основой современной теории двойного электрического слоя. Для объяснения качественных закономерностей можно воспользоваться формулой плоского конденсатора (12.6), которая справедлива прежде всего для интегральной емкости. На рис. 31, а представлены кривые интегральной емкости для раствора поверхностно-неактивного электролита NaF. Ионы F" подходят к поверхности ближе, чем ионы Na+, поэтому в области адсорбции анионов емкость выше, чем при дС.О. В разбавленном растворе NaF вблизи п. н. з. среднее расстояние ионов до поверхности значительно возрастает, поскольку в этих условиях ионная обкладка двойного слоя наиболее сильно размывается тепловым движением. Поэтому здесь на К, -кривой наблюдается минимум. Слагаемое в уравнении (12.23), пропорциональное dK/dE, делает зависимость С от Е более сложной (рис. 31, б). [c.56]
Металлургию делят на ч е р н у ю (получение железа и его сплавов) и цветную (получение цветных металлов). Цветная металлургия занимается получением легких (алюминий, магний, титан, щелочные металлы), тяжелых (медь, свинец, цинк, олово) и благородных (золото, серебро, платиновая группа) металлов. Современная металлургия получает более 75 металлов и много- [c.142]
Когда несколько металлов находятся в соприкосновении друг с другом и погружены в один и тот же раствор, то первым будет растворяться (корродировать) тот металл, который расположен ближе к началу ряда напряжений, или, что то же, тот у которого. .. (меньшая, большая) положительная величина электродного потенциала или. .. отрицательная. Железо, медь, цинк, олово и свинец —все находится в соприкосновении друг с другом и погружено в 1 н. раствор соляной кислоты. Определите последовательность растворения металлов. [c.124]
В промышленности металлы получают восстановлением соответствующих руд. Железо и сплавы на его основе традиционно называют черными металлами. Медь, цинк, олово, свинец и некоторые другие относятся к цветным металлам. [c.142]
Металлургию подразделяют на черную (железа и его сплавов) и цветную (цветных металлов). Цветные металлы в соответствии с их свойствами делят на легкие, тяжелые, благородные, редкие и др, К легким металлам относят титан, алюминий, магний, щелочноземельные и щелочные металлы к тяжелым — медь, свинец, никель, цинк, олово к благородным — золото, серебро, металлы платиновой группы. [c.165]
Защитные поверхностные покрытия металлов. Такие покрытия изолируют металл от внешней среды и могут быть как металлические (цинк, олово, свинец, никель, хром и другие металлы), так и неметаллические (лаки, краски, эмали и другие вещества). [c.253]
Восстановление Sb (III). Металлы, стоящие в ряду напряжений левее сурьмы Eg системы Sb VSb" равен 1,0 б), например, магний, алюминий, железо, цинк, олово, вытесняют ее из солей в кислом растворе [c.199]
Какой из металлов в паре олово — цинк, олово — железо будет разрушаться [c.191]
В кислой среде восстановление идет через образование нескольких промежуточных веществ. В качестве восстановителя применяют водород, который образуется при взаимодействии металлов (цинк, олово, железо и др.) с соляной кислотой. Конечным продуктом восстановления является анилин [c.266]
Гидроксиды щелочных металлов проявляют все характерные свойства оснований они взаимодействуют С кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами, кислотами, солями. В водных растворах щелочей растворяются некоторые металлы, образующие амфотерные гидроксиды (бериллий, алюминий, цинк, олово и др.), например [c.247]
Ртуть растворяет многие металлы (цинк, олово, натрий, медь, золото), образуя жидкие и твердые сплавы — амальгамы. [c.255]
Цинк, олово, никель, алюминий добавляют в медь обычно в небольших количествах. Эти элементы полностью растворяются в меди, не ухудшая при этом ее механических свойств. [c.145]
Важной характеристикой материала катода является перенапряжение выделения водорода. В зависимости от его величины катодные материалы можно разделить на три группы с высоким перенапряжением (ртуть, свинец, цинк, олово, кадмий) [c.16]
Некоторые металлы способны к взаимодействию с реактивами Гриньяра это цинк, олово, кремний, кадмий, медь и ртуть. [c.241]
Для проведения процессов электровосстановления при высоких отрицательных потенциалах применяют такие материалы, как ртуть, цинк, олово, свинец, обладающие высоким перенапряжением для выделения водорода. Большое влияние на ход электрохимического синтеза оказывает состояние поверхности электрода. Проведение процессов при высоких потенциалах возможно на гладких электродах, так как для этих случаев электроды с губчатой ловерхностью будут приводить к снижению перенапряжения газов и отрицательно влиять на выход по току. Когда для проведения процессов требуется большая концентрация атомарного газа, взаимодействующего с реагентом, то применяют электроды с развитой поверхностью. [c.137]
Для исследования состава алюминиевых сплавов применяют часто еще следующий способ разложения и анализа. 0,1—0,2 г алюминиевых стружек или опилок помещают в коническую колбу и прибавляют небольшими порциями 25%-ный раствор едкого натра. Ввиду того что реакция растворения протекает очень бурно, следует иметь наготове сосуд с холодной водой для охлаждения содержимого колбы с целью замедлить реакцию. После прекращения реакции дают раствору постоять 3—5 мин., затем разбавляют вдвое водой и кипятят. Осадок, содержащий соединения меди, железа, никеля, марганца, магния и кальция, отфильтровывают от раствора, в котором находятся алюминий, цинк, олово и большая часть кремневой кислоты. Затем в осадке и растворе определяют вышеперечисленные элементы. [c.132]
Применение электролиза расплавов и растворов огромно. Такие ценные металлы, как алюминий, натрий, цинк, олово, свинец, кадмий, серебро, золото, получают исключительно путем электролиза. В производстве никеля, магния, меди, белой жести электрохимическая продукция [c.190]
Занятие 19. Лаб.работа "Элементы семества железа"."Цинк, олово, свинец [c.182]
Оаюв№ тяжвлые медь, свинец, никель, цинк, олово Малые тяже/ше висмут, мышьяк, сурьма, ртуть, кадмий, ко шьт Лепале алюминий, магний, титан, натрий, калий, барий, кальций, стронций [c.5]
Штегер и Боненблюст [311 обстоятельно изучили каталитическое воздействие металлов на окисление трансформаторных масел. Авторы пришли к выводу, что металлы по активности располагаются следующим образом медь и латунь — наиболее эффективные катализаторы, никель, железо, цинк, олово и алюминий оказывают меньшее действие. [c.284]
Карбоновые кислоты, содержапгиеся в бензинах, особенно низкомолекулярные (муравьиновая, уксусная, пропионовая), способны корродировать многие металлы сталь, свинец, цинк, олово, медь и др. Поэтому для предотвращения коррозионного воздействия на материалы резервуаров, топливных баков и топливных систем содержание карбоновых кислот в товарных бензинах ограничено. Действующими отечественными стандартами и техническими условиями содержание кислых кислородсодержащих продуктов контролируется величиной кис ютности бензина, которая не должна превышать 3 мг КОН на 100 см [c.78]
В пятидесятых годах XIX века ученик Бунзена Эдуард Фран-кланд получил цинк-, олово-, ртутьсодержащие органические (т.е. металлоорганические) соединения. Кстати, Франк1инд - один из создателей теории типов химических соедашений, впервые ввел понятие валентности. [c.191]
В лаборатории института Гипроникель разработан способ электролитического получения никеля чистоты 99,9999% с применением нерастворимого анода. Из раствора N 012, приготовленного растворением карбонильно го никеля, удаляют примеси железа, кобальта, меди и других более электроположительных металлов с помощью электролитической очистки. Окончательную очистку от меди производят дитизоном, а доочистку от железа — купфероном. Экстрактором служат чистые ССЦ или С2Н5О. Электролиз ведут в растворе 150 г/л N1 в виде ЫЮЬ при температуре 70°, п ютности тока 1300 а/м . Катодом служит титан, анодом — чистейший графит. Полученный осадок нагревают в течение нескольких часов в вакууме при 1400°, при этом никель теряет водород, кислород, углерод, а также цинк, олово, кадмий, оставшиеся после электролитической очистки. [c.585]
На долю восьми элементов (О, 81, А1, N3, Ре, Са, Mg и К) приходится 99% от массы земной коры, и лишь 1% остается на долю всех остальных (81) элементов. Однако содержание элементов на Земле еще не определяет их распространенность в сфере человеческой деятельности. Поэтому, пользуясь жизненным опытом, мы часто допускаем ошибку в оценке распространенности того или иного элемента. Казалось бы, например, что по сравнению с титаном таких давно известных элементов, как медь, цинк, олово и свинец, в земной коре должно быть гораздо больше. В действительности их суммарное содержание в сотни раз меньше содержания титана. Подобное расхождение кажущейся распространенности с действительной объясняется, с одной стороны, трудностью выделения некоторых высококларковых элементов из-за образования ими прочных соединений или их распыленности и, с другой стороны, способностью некоторых низкокларковых элементов накапливаться на небольших участках. Если малораспространенный элемент концентрируется в каком-то месте, то это приводит к образованию залежей его минералов, пригодных для промышленной разработки. Так, сульфидов тяжелых металлов (типа РЬ8) в виде минералов существует столько же, [c.267]
В качестве восстановителей чаще всего применяют металлы цинк, олово, железо, амальгаму натрия или цинка — в щелочной или в кислой среде. Восстановление можно также вести алюмогидридом лития (см. 15.2) или водородом над никелем Ренея и другими катализаторами. Так, практически важные для синтеза триарилметановых красителей бензгидрол и его производные получают из соответствующих кетонов при действии цинковой пыли в щелочном или аммиачном растворе, к которому для повышения растворимости продукта добавляют спирт. Цинк применяют в значительном избытке против количества, рассчитанного по уравнению [c.298]
Некоторые металлы и неметаллы (Sn, Zn, Al, Si и др.) растворяются в щелочах, Поэтому при анализе некоторые сплавы (например, алюминиевые) растворяют в 25%-ном растворе NaOH. В раствор переходят алюминий, цинк, олово, кремний в осадке остаются железо, магний, марганец, медь и другие нерастворимые в щелочах компоненты исследуемых сплавов. [c.439]
Алюминий. Промышленность уже много лет производит алюминиевые протекторы, однако лишь в последние годы они начали широко применяться для защиты конструкций в морской воде. Первым алюминиевым сплавом для этих целей был A13Zn (3 % Zn). Современные протекторы изготавливают из тройных сплавов алюминий—цинк—олово и алюминий—цинк—ртуть. Характеристики алюминиевых протекторов приведены в табл. 70. [c.173]
В наших исследованиях [226] были использованы различные восстановители—магний, железо, цинк, олово в кислой среде, гипосульфит натрия, гидразингидрат в присутствии никеля Ренея. Хлористое железо н хлористое олоно оказались наиболее удобными. При нх использовании удалось получить конечные продукты реакции в наиболее чистом виде и с хорошим выходом. Образование хлорзамещенных продуктов, которые довольно часто получаются при восстановлении нитросоединений [c.87]
При изучении действия воды на стекло Вигель [227] обнаружил, что оно оказывалось более стойким по отношению к действию воды, чем к действию солевого раствора. Кроме того, после экстрагирования щелочи из стекла кислотой оно становилось более стойким по отношению к воздействию воды, что, несомненно, было вызвано отсутствием заметных количеств растворимого электролита, способного накапливаться в воде. Наконец, автор нашел, что медь, цинк, олово и алюминий понижали количество щелочи, удаляемой водой из стекла, тогда как никель, кобальт и магний, наоборот, его повышали. [c.105]
chem21.info
ОЛОВО, СВИНЕЦ, ЦИНК И ИХ СПЛАВЫ
Олово — блестящий белый металл, обладающий низкой температурой плавления (231°С) и высокой пластичностью. Применяется в составе припоев, медных сплавов (бронза) и антифрикционных сплавов (баббит).
Свинец — металл голубовато-серого цвета, обладает низкой температурой плавления (327°С) и высокой пластичностью. Входит в состав медных сплавов (латунь, бронза), антифрикционных сплавов (баббит) и припоев.
Цинк — светло-серый металл с высокими литейными и антикоррозионными свойствами, температура плавления 419°С. Входит в состав медных сплавов (латунь) и твердых припоев.
Припои. Припой — это металлы или сплавы, используемые при пайке в качестве связки (промежуточного металла) между соединяемыми деталями. Припои имеют более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы. Незначительный нагрев соединяемых металлов, а вследствие этого отсутствие изменения структуры металла являются основным преимуществом пайки в сравнении со сваркой.
Табл. 14.
Оловянно-свинцовые и оловянные припои
| Марка | Основные компоненты, % (свинец — остальное) | Температура плавления, °С | Назначение | ||
| олово | другие элементы | соли-дус | лик- видус | ||
| ПОС-90 | - | Пайка и лужение пищевой посуды и медицинской аппаратуры | |||
| ПОС-61 | - | Пайка и лужение электро- и радиоаппаратуры, печатных систем | |||
| ПОС-40 | - | Пайка деталей из оцинкованного железа | |||
| ПОС-61 М | Медь 2 | Пайка тонкой медной проволоки и фольги | |||
| ПОССу-50-0,5 | Сурьма до 0,5 | ||||
| ПОССу-30-0,5 | То же | Пайка листового цинка, радиаторов | |||
| ПОССу-40-2 | Сурьма 1,5-2,0 | Пайка холодильных установок | |||
| ПОССу-18-2 | То же | Пайка в автомобильной промышленности | |||
| ПОССу-4-6 | Сурьма 5—6 | Пайка и лужение в автомобильной промышленности | |||
| П250А | Цинк 20 | Пайка деталей из алюминиевых сплавов |
По температуре расплавления припои (табл. 14) подразделяют на легкоплавкие (145—450°С), среднеплавкие (450—1100°С) и высокоплавкие 1100—1850°С). К легкоплавким относят оловянно-свинцовые (ПОС), оловянные, малосурьмянистые и сурьмянистые (ПОССу) и другие припои; медно-цинковые (латуни) относят к среднеплавким (905-985°С), а многокомпонентные на основе железа—к высокоплавким (1190—1480°С).
Оловянно-свинцовые припои широко применяют во всех отраслях промышленности. Для снижения охрупчивания олова при низких температурах в состав припоев вводят сурьму. Оловянно-свинцовые припои имеют низкую коррозионную стойкость во влажной среде. В этих условиях паяные соединения необходимо защищать лакокрасочными покрытиями.
Оловянные припои имеют высокую прочность, пластичность и коррозионную стой кость. Их применяют при пайке радиотехнической и электронной аппаратуры.
Табл. 15.
Медно-цинковые припои
| Марка | Основные компоненты,% (цинк - остальное) | Температура плавления, °С | Назначение | ||
| медь | другие элементы | соли-дус | ликвидус | ||
| ПМЦ-36 | - | Пайка латуней и бронз с содержанием не более 68% меди | |||
| ПМЦ-48 | - | Пайка латуней и бронз с содержанием более 68% меди | |||
| ПМЦ-54 Л63 Л 68 | 54 63 68 | - | 880 905 938 | Пайка стали, жести, медных сплавов | |
| ЛЖМц-57--1,5-0,75 ЛНМц-50-2 | 57 50 | Марганец, железо по 1 Никель, марганец по 2 | 865 849 | 873 872 | Пайка инструментов |
| МцН-48-10 | Никель 10 | Пайка чугуна |
Медно-цинковые припои (латуни) широко применяют для пайки большинства металлов (табл. 15). Для повышения прочности паяных соединений в медно-цинковые припои вводят олово, никель и марганец. Добавки олова понижают температуру плавления латуни, повышают коррозионную стойкость и улучшают жидкотекучесть припоя.
При пайке сложных изделий со швами на вертикальной стенке применяют пастообразные и порошковые припои. Легкоплавкие пастообразные припои состоят обычно из трех частей: порошкообразного припоя, флюса и загустителя. Так, пасту состава: припой Пор ПОССу-30-2 (70%), вазелин (20%), бензойная кислота (1,2%), аммоний хлористый (1,2%) и эмульгатор ОП-7 (0,6%) — применяют для пайки стальных, медных и никелевых изделий.
Тугоплавкие порошкообразные припои применяют для пайки твердосплавных пластин при производстве режущего инструмента. Состав припоя: ферромарганец (40%), ферросилиций (10%), чугунная стружка (20%), медная стружка (5%), толченое стекло (15%) — плавится при температуре 1190-1300°С.
Применение цинка. Цинк имеет хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и в пресной воде. Поэтому цинк служит для хорошей антикоррозионной защиты кровельного железа и изделий из него.
Чистый цинк (марок ЦВО, ЦВ1) применяют в полиграфической и автомобильной промышленности; цинк марки ЦВОО- в электротехнике для изготовления источников постоянного тока.
Для получения фасонных отливок применяют сплавы ЦАМ с алюминием (4%), медью (0,5-3,5%) и магнием (0,1%). Из сплавов ЦАМ благодаря их легкоплавкости и жидкотекучести литьем под давлением получают отливки, не требующие дополнительной обработки поверхности. Деформируемые цинковые сплавы ЦАМ9-1,5, содержащие алюминий (9-11%), медь (1-2%), магний (0,05%), применяют для получения биметаллической антифрикционной ленты со сталью и алюминием.
Похожие статьи:
poznayka.org
Сплавы свинец — олово — цинк
МЕДИ СПЛАВЫ — сплавы на основе меди, содержащие олово, цинк, алюминий, никель, железо, марганец, кремний, бериллий, хром, свинец, золото, серебро, фосфор и другие легирующие элементы. Добавки повышают прочность и твердость, стойкость против коррозии, улучшают антифрикционные свойства. М. с. делят на латуни, бронзы и медно-никелевые сплавы. Латуни — М. с., в которых главным легирующим элементом является цинк. Самыми распространенными латунями являются томпак (80 [c.156] Классификация металлов . Металлы составляют большую часть всех элементов в периодической системе Д. И. Менделеева, но в технике они классифицируются по иным признакам. До настоящего времени не разработана научно обоснованная классификация металлов. В практике получили применение исторически сложившиеся классификации, базиру.ющиеся на таких признаках металлов, как их распространенность в природе, применимость, физические и частично химические свойства. Металлы делятся на черные и цветные. К черным металлам относятся железо, марганец, хром и сплавы на их основе, к цветным — все остальные. Цветные металлы делятся на 4 группы 1) тяжелые медь, свинец, олово, цинк и никель 2) легкие алюминий, магний, кальций, калий и натрий часто к этой группе относят также барий, бериллий, литий и другие щелочные и щелочноземельные металлы 3) драгоценные, или благородные платина, иридий, осмий, палладий, рутений, родий, золото и серебро 4) редкие а) тугоплавкие [c.115]Подготовка раствора для анализа. Чаще всего олово приходится определять в сплавах с другими металлами. Наиболее важные сплавы-олова — это различные бронзы (медь, олово, железо), припои (олово, свинец), типографские сплавы (сурьма, олово, свинец), латуни (цинк, медь, олово). В этих сплавах олово определяют после растворения навески в азотной кислоте, при этом, как было сказано, образуется нерастворимая -оловянная кислота. [c.173]
МЕДИ СПЛАВЫ — сплавы на ото ве меди. В виде бронзы применялись за 3000 лет до н. э. В жидком состоянии медь сплавляется со многими элементами, с большинством из них — в любом соотношении. Лишь вольфрам, молибден, осмий, рутений и тантал практически не сплавляются с нер. В твердом состоянии макс. растворимость элементов (в альфа-твердом растворе меди) изменяется в очень широких пределах от сотых и десятых долей процента (хром, ниобий, свинец, ванадий, цирконий) до процентов (серебро, алюминий, мышьяк, бериллий, кадмий, кобальт, железо, магний, кремний, титан и др.) и десятков процентов (индий, олово, цинк). Неограниченно растворяются никель, золото, марганец, палладий и платина. Однако с золотом, марганцем, палладием и платиной М. с. в твердом состоянии претерпевают превращения. С увеличением концентрации легирующего элемента в альфа-твердом растворе меди повышается мех. прочность сплавов их теплопроводность и электропроводность уменьшаются (менее всего при легировании серебром). К вредным примесям относятся висмут, сурьма, свинец и углерод (в медноникелевых сплавах), к-рые приводят к хрупкости. Стойкость против коррозии М. с. зависит от природы легирующего элемента и окружающей среды. Повышают стойкость никель, олово и алюминий. С понижением т-ры раст [c.780]
Сталь, алюминий и его сплавы, магний оксидированный, олово, свинец,серебро, молибден, цирконий Сталь, чугун, алюминий и его сплавы, никель, свинец, олово, хромовые, никелевые, цинковые и кадмиевые покрытия Сталь, чугун, в том числе с покрытиями, алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, цинк, кадмий, медь и ее сплавы, олово, серебро, молибден, цирконий Сталь, медь и ее сплавы, хром, никель, свинец, кадмий, цинк, серебро, нейзильбер [c.110]
Сплавы свинец — олово — цинк [c.305]
СПЛАВЫ СВИНЕЦ-ОЛОВО-ЦИНК [c.141]
Обычно на практике классифицируют металлы, исходя из общих сырьевых, технологических и потребительских признаков. Принято разделение металлов на черные и цветные. К черным металлам относятся железо и его сплавы, а также металлы, применяемые главным образом в сплавах с железом—хром, марганец. К ц в е т н ы м—относятся все остальные металлы, которые, в свою очередь, подразделяются на тяжелы е—медь, никель, свинец, олово, цинк л е г к ие—алюминий, магний, калий, натрий малы е—сурьма, ртуть, висмут, кадмий редкие—вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, тантал, титан, бериллий, литий и др. рассеянны е—германий, рений, индий, галлий и др. благородные—платина, палладий, иридий, осмий, рутений, золото и серебро. [c.113]
Покрытие сплавом свинец олово — цинк обеспечивает хорошую антикоррозионную стойкость и высокую прирабатываемость деталей. Поэтому покрытие этим сплавом применяют для защиты деталей, работающих при агрессивных условиях, например деталей двигателей внутреннего сгорания. [c.172]
Олово легко образует сплавы с многими металлами в различных соотношениях. Практическое применение нашли сплавы олово—свинец, олово—цинк, олово—никель, олово—висмут. [c.122]
Покрытия оловом широко применяют в электротехнической промышленности благодаря хорошим контактным свойствам и в пищевой промышленности благодаря отсутствию токсичности. Наряду с покрытиями из чистого олова в специальных случаях применяют в качестве покрытий и его сплавы, например олово — свинец (сплав терн ), олово — цинк, олово — кадмий, олово—бронза и олово — никель. Данные по коррозии покрытий из олова и его сплавов можно найти в разделе 7.5 и работах Бриттона [24]. [c.398]
Что касается металлов, то они также в большинстве случаев корродируют в среде гексафторида урана. Золото и платина устойчивы к этому соединению лишь при комнатной температуре, при нагревании же они тускнеют. Свинец, олово, цинк и железо разрушаются очень быстро. Наиболее устойчивы медь, алюминий и никель, а также сплавы на их основе (монель-металл, инконель). [c.36]
Влияние соединений меди на окисление очищенных крекинг-бензинов исследовано Даунингом [84]. Вальтере [82] показал, что каталитическая активность медных сплавов пропорциональна содержанию в них меди. Педерсен [85].изучал влияние концентрации меди на химическую стабильность бензинов термического крекинга после сернокислотной очистки. Опубликованы результаты исследования влияния таких металлов, как сталь, медь, латунь, свинец, олово, алюминий и цинк, на бензины, различающиеся по химической стабильности [86, 87]. [c.243]
Аноды имеют решающее значение для показателей процесса рафинирования. Рафинировать можно медь любого состава черновую, конверторную, после огневого рафинирования (табл. У1П-1), сплавы меди с никелем, цинком, кобальтом, оловом и другими металлами, а также штейны с меньшим и большим содержанием серы, однако показатели процесса будут различными. Б тех случаях, когда пирометаллургическое рафинирование неэкономично (например, при отсутствии соответствующего топлива), электролитическому рафинированию подвергают медь, из которой неполностью удалены такие примеси, как цинк, железо, свинец, олово и висмут, а также кислород и сера. На какой стадии пирометаллургического процесса медь будет в достаточной мере очищена — в конверторах или только при огневом рафинировании в отражательных печах — определяется уровнем данного производства. [c.312]
При затруднениях в определении скорости коррозии рекомендуется пользоваться распределением металлов по группам, в пределах которых контакт может считаться допустимым. Для атмосферных условий эксплуатации можно выделить пять таких групп I — магний П — алюминий, цинк, кадмий П1 — железо, углеродистые стали, свинец, олово IV — никель, хром, коррозионностойкие стали (в пассивном состоянии) типа Х17 и 18—8 V — медно-никелевые и медноцинковые сплавы, медь, серебро, золото. [c.74]
Металлургию подразделяют на черную (железа и его сплавов) и цветную (цветных металлов). Цветные металлы в соответствии с их свойствами делят на легкие, тяжелые, благородные, редкие и др, К легким металлам относят титан, алюминий, магний, щелочноземельные и щелочные металлы к тяжелым — медь, свинец, никель, цинк, олово к благородным — золото, серебро, металлы платиновой группы. [c.165]
Ест расположить металлы и сплавы, находящиеся в электролите (кислоты, растворы солей, морская вода, влажный грунт и др.). в электрохимический ряд напряжений, начиная от анодного, менее благородного (корродирующего), в направлении к катодному, более благородному (защищенному), то они образуют следующий ряд магний, цинк, алюминий, кадмий, железо и углеродистая сталь, чугун, легированные стали (активные), свинец, олово, латунь, медь, бронза, титан, никель, легированные стали (пассивные), серебро, золото. При помощи этого ряда можно предсказать, какой из двух металлов при их контакте в электролите станет анодом, а какой -катодом. [c.39]
Металлы и сплавы. Для повышения коррозионной устойчивости различных материалов применяются разнообразные методы. Рус )ф и Хайнцельман [3] получили некоторые качественные результаты по коррозионной стойкости путем обработки различных веществ парами гексафторида. Они установили, что золото и платина не реагируют с гексафторидом на холоду, при нагревании же эти металлы несколько тускнеют. Ртуть реагирует уже на холоду. На медь и серебро гексафторид действует слабо при нагревании. Свинец, олово, цинк и железо подвергаются более сильному воздействию, чем медь и серебро. Алюминий покрывается белым налетом. Натрий быстро реагирует с гексафторидом и при нагревании даже загорается. [c.358]
Для изготовления стекловолокон повышенной прочности, а также волокон для декоративных целей в газовый поток вводят металлы, такие как цинк, свинец, олово и их сплавы или пары неорганических солей, которые не разлагаются при высоких температурах (фосфаты или нитраты щелочных металлов). Получаемый из таких волокон холст более плотен и менее порист, чем обычный. [c.385]
Действие на металлы. При обычных температурах химически чистые фреоны не действуют на железо и его сплавы, алюминий, олово, медь, бронзу, латунь и сталь. С фреоном-113 не рекомендуется применять цинк. В присутствии незначительного количества влаги фторированные углеводороды действуют на магний, его сплавы и сплавы алюминия с 2% магния. Не рекомендуется применять свинец, если препарат содержит масла и фреон-11. [c.60]
Этот способ имеет существенные недостатки. Если рабочий неопытен, в процессе пайки получается большое количество брака, а плохое качество электродов является одной из причин снижения качества элементов. Во время пайки в цинк вводятся посторонние примеси, так как перед пайкой шов обрабатывают соответствующей протравой и в качестве припоя пользуются сплавом, содержащим олово и свинец. При хорошей пайке припой не попадает внутрь электрода, и опасность возникновения местных гальванических элементов отпадает. Однако и в этом [c.72]
Так, например, осаждение медноцинкового сплава (70% Си и30%2п) на сталь обеспечивает прочность сцепления стальных, изделий с резиной. Замена золотого покрытия сплавом золото— медь дает возможность увеличить износоустойчивость и твердость в два-три раза при одновременной экономии золота. Сплавы олово—цинк (Зп- гп), цинк—кадмий 2п—Сс1), цинк— никель (2п—N1) характеризуются более высокой коррозионной устойчивостью по сравнению с цинковым покрытием, что позволяет рекомендовать эти покрытия взамен цинка. Сплав никель— кобальт (N1—Со) характеризуется высокими магнитными характеристиками, он также используется при получении твердых матриц для литья и прессования пластмассовых изделий. Гальванические сплавы свинец—олово (РЬ—8п), свинец—цинк свинец—медь (РЬ—Си), свинец—сурьма (РЬ—5Ь) зарекомендовали себя как антифрикционные материалы, имеющие хо-рошую прирабатываемость, низкий коэффициент трения и высокую стойкость в смазочных материалах. Значительный интерес представляют защитно-декоративные покрытия сплавами медь— олово (Си—5п), олово—никель (5п—N1), медь—олово—цинк (Си—5п—2п) и др. [c.3]
В 1829 г. А. Я. Купфером была опубликована Заметка об удельном весе сплавов и их точке плавления [36], в которой он приводит данные термического анализа системы олово — свинец. В литературе по истории химии обычно утверждается, что первая работа в области исследования металлических сплавов методом термического анализа принадлежит шведскому ученому Рудбергу (1800—1839), профессору физики в Упсале, который в 1830 г. опубликовал работу, посвященную термическому исследованию двойных металлических сплавов свинец — олово, висмут — олово, свинец — висмут, цинк — олово [37]. [c.45]
В качестве примера электрогравиметрического определения рассмотрим определение меди. Торранс и Дил рекомендуют проводить электролиз в солянокислом растворе с анодными деполяризаторами, устанавливая катодный потенциал на достаточно отрицательном уровне (—0,40 в относительно насыщенного каломельного электрода), чтобы исключить образование растворимых хлорокомилексов меди (I). Лингейноднако, считает, что электролиз в тартратном буфере с pH 4—6 дает лучшие результаты, чем в солянокислом растворе. Метод позволяет определять медь иепосредственно во всех наиболее распространенных сплавах, содержащих, например, сурьму, мышьяк, свинец, олово, никель и цинк, ири этом он нисколько не уступает в точности многим другим, более трудоемким методам. [c.354]
Некоторые металлы и сплавы, например алюминий, никель, свинец, олово, цинк, вольфрам, хром, молибден, ковар, константан, алюминированное железо, вообще не коррозируются в чистом влажном атмосферном воздухе. У этих металлов и сплавов процесс взаимодействия с кислородом воздуха протекает почти мгновенно. При этом образуется тонкая сплошная окисная пленка, плотно прилегающая к поверхности металла. Эта пленка не пропускает кислорода во внутренние слои металла, защищая их от окисления (там, где нет кислорода, не может быть окисления) и поэтому называется пассивирующей. [c.94]
Для покрытия каталитически неактивных металлов (медь и ее сплавы) был предложен другой метод, который заключается в наиесении на покрываемую поверхность каталитически активного металла (например, палладия) Палладий наносится погружением деталей на несколько секунд в палладиевый раствор Следует Отметить, что на некоторых металлах вообще не удаетси получить никелевого покрытия К таким металлам относится олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и -сурьма [c.6]
К неорганическим покрытиям относят металлические и неметаллические покрытия (конверсионные, стеклоэмалевые и др.). Металлопокрытия по объему применения в эксплуатации несколько уступают лакокрасочным покрытиям (ЛКП). Благодаря развитию электрохимий созданы металлические покрытия, обеспечивающие высокоэффективную долговременную защиту конструкций ма-ший от коррозии. Наиболее часто используют цинковые, кадмиевые, никелевые, медные, хромовые, оловянные, серебряные покрытия, а также покрытия сплавами (олово-свинец, олово-висмут, цинк-медь, цинк-никель и др.). Из неметаллических в технике нашли применение конверсионные покрытия (фосфатные, оксидные, оксидифосфат-ные, хроматные). Основные физико-химические свойства покрытий и их стойкость в различных условиях приведены в табл. 1.2, [c.29]
Шлак шахтной плавки продувают в шлаковозгопочной печи смесью воздуха с пылеуглем, переводя цинк, свинец и олово в возгоны. Затем его переливают с добавкой пирита в отстойник, отапливаемый мазутом, для извлечения меди. К эффективному способу переработки шлаков относят и электротермический. Он позволяет извлекать в сплав медь, олово, свинец, переводить в цинк возгоны и получать отвальные шлаки, пригодные для изготовления строительных материалов или использования в качестве удобрений, содержащих микроэлементы. [c.128]
Это старейший электрохимический метод анализа, известен с 1864 г. В настоящее время он применяется только дпя ощ)еделения меди и анализа медных сплавов, содержащих олово, свинец, кадмий, цинк. Будучи безэталонным методом, электрогравиметрня по правильности и воспроизводимости результатов превосходит другие методы ощ)еделения этих элементов. Однако на проведение анализа требуется много времени, и метод считают уст евшим. [c.195]
Радиоактивные изотопы оказались полезными при зучении яв лений коррозии и пассивности металлов. Точки поверхности, подвергшиеся разъеданию или окислению, могут быть найдены авторадиографически. По почернению различных частей фотопластинок, соприкасающихся с корродированной поверхностью, на которую предварительно нанесен слой изотопа, можно найти место фиксации кислорода или растворения металла. Так, авторадиография сплава сурьмы, олова и свинца, меченного РЬ тем выдерживания в растворе соли тория, показывает, что только участки, богатые свинцом, фиксируют радиоактивный изотоп свинца, между тем как фазы сурьма — олово практически не содержат его. В сплаве цинк — алюминий — свинец имеет место обратная картина радиоактивный свинец локализуется вокруг зерен эвтектики цинк — алюминий. Коррозия водяным паром протекает особенно интенсивно в точках, богатых свинцом. [c.217]
Сталь различных марок сталь с металлическими и неметаллическими покрытиями алюминий и его сплавы медь и ее сплавы магний оксидированный цинк и кадмий хроматизи-рованные олово свинец серебро молибден ковар цирконий сочетания этих металлов [c.330]
Ими можно паять в горячей воде олово, свинец, нейзильбер, железо, цинк, латунь. Эвтектический сплав свинца, олова и кадмия с т-рой плавления 145° С применяют в системах автоматического тушения пожаров и электр. предохранителях. Сплавы кадмия с серебром используют в качестве контактного материала. Сплав свинца и олова с кадмием (20% С(1) применяется для изготовления типографских клише (см. также Вуда сплав, Легкоплавкие сплавы. Припои, [c.525]
ОЛОВЯНИСТАЯ БРОНЗА - бронза, основным легирующим элементом которой является олово. О. б. применяли за 3000 лет до н. э. Сплав отличается хорошими мех. св-вами, мало чувствителен к церегреву и газам, легко сваривается и паяется. Олово повышает твердость и прочность сплава, но снижает пластичность. Кроме олова, в О. б. вводят фосфор, цинк, свинец и никель (табл.). Фосфор раскисляет и рафинирует сплав, улучшает жидкотекучесть, коррозионную стойкость и износостойкость, повышает прочность. Цинк улучшает технологические свойства сплава. Свинец повышает плотность сплава, улучшает антифрикционные св-ва, обрабатываемость резанием, коррозионную стойкость в некоторых средах, однако снижает пластичность. Никель измельчает структуру. [c.112]
Первые оловоорганические соединения были приготовлены реакцией алкилгалогенидов со сплавами олова этот метод привлек внимание лишь много времени спустя. Аналогичная реакция с использованием сплава свинец — натрий является экономически важной для производства тетраэтилсвинца. В ранних исследованиях Каура [100, 103], Гримма [282], Ладенбурга [484], Вернера и Пфейффера [886] при нагревании йодистых алкилов со сплавом олово — натрий получали смесь продуктов, содержащих тетраалкилолово. Вместо йодидов были использованы и другие алкилгалогениды (обычно под давлением) [70, 181, 304, 446, 447, 611, 667] было опубликовано несколько сообщений об использовании галогенидов [666, 667]. Леттс и Колли [516, 517] получили тетраэтилолово с 50%-ным выходо.м при нагревании йодистого этила со сплавом олово — цинк—медь в этих условиях йодистый этил не реагировал со сплавом олово — медь. [c.18]
Термическая стойкость и стойкость метилсиликоновых жидкостей к окислению изучалась очень подробно [135]. Установлено, что на воздухе до 175° заметных изменений не происходит при 200° начинается окисление, которое проявляется в изменении вязкости и выделении формальдегида и муравьиной кислоты. Повышение вязкости при окислении приписывается конденсации силоксановых молекул, от которых под действием кислорода отш епляются метильные радикалы. При температуре выше 200° стойкость к окислению у метилсиликоновых масел сильно уменьшается, что ограничивает их применение в окислительной а мосфере. Медь, свинец и селен ингибируют окисление при 200°, о чем можно судить по меньшему выделению образующихся при этом формальде-.гида и муравьиной кислоты мед1> и селен препятствуют также изменению вязкости. Теллур, наоборот, ускоряет при этих температурах окислительный процесс. Остальные исследованные металлы и сплавы (дюралюминий, кадмий, серебро, сталь, олово, цинк) заметно не влияют на стойкость к оккслению. Весовые потери в присутствии теллура, меди, свинца и селена при 225° очень высоки среди продуктов реакции были идентифицированы циклические молекулы Dg и D4. Эти металлы, по-видимому, катализируют термическую деполимеризацию высокие потери из-за испарения в присутствии свинца объясняют взаимодействием окиси свинца с силоксанами. При испытании термостойкости метилсиликоновых масел в инертной атмосфере установлено, что заметная температурная деполимеризация наступает уже при 250°. [c.332]
Наибольший интерес представляет металлизация ткани напылением частичек расплавленного металла. Этот метод, разработанный фирмой Metallizing Engineering o., используется для покрытия металлов, стекла, пластмасс, керамики и бумаги. (Пульверизацию расплавленного металла осуществляют потоком сжатого воздуха или инертного газа. В большинстве случаев металл берется в форме проволоки, плавление которой проводят различными способами электродуговым, газовым (в ацетилен-кислородном, водородно-кислородном и пропан-кислород-ном пламени), а также с помощью токов высокой частоты. Для металлизации тканей напылением можно использовать лишь относительно легкоплавкие металлы и их сплавы ((цинк, свинец, олово), так как при высоких температурах разрушаются частицы волокна. Покрытие тугоплавкими металлами и сплавами, такими как латунь и сталь, необходимо осуществлять на ткани, предварительно металлизированные легкоплавкими металлами. Металлизированные ткани, полученные напылением металла, используют не только в технике, например для изготовления слоистых материалов, фильтров, гибких пленочных материалов, электродов и т. д., но и в быту (для декоративных целей). [c.397]
chem21.info
|
ТОП 10: |
Олово — блестящий белый металл, обладающий низкой температурой плавления (231°С) и высокой пластичностью. Применяется в составе припоев, медных сплавов (бронза) и антифрикционных сплавов (баббит). Свинец — металл голубовато-серого цвета, обладает низкой температурой плавления (327°С) и высокой пластичностью. Входит в состав медных сплавов (латунь, бронза), антифрикционных сплавов (баббит) и припоев. Цинк — серовато-белый металл с высокими литейными и антикоррозионными свойствами, температура плавления 419°С. Входит в состав медных сплавов (латунь) и твердых припоев. Применение цинка. Цинк имеет хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и в пресной воде. Поэтому цинк служит для хорошей антикоррозионной защиты кровельного железа и изделий из него. Чистый цинк (марок ЦВ0, ЦВ1) применяют в полиграфической и автомобильной промышленности; цинк марки ЦВ00 — в электротехнике для изготовления источников постоянного тока. Для получения фасонных отливок применяют сплавы ЦАМ с алюминием (4%), медью (0,5—3,5%) и магнием (0,1%). Из сплавов ЦАМ благодаря их легкоплавкости и жидкотекучести литьем под давлением получают отливки, не требующие дополнительной обработки поверхности. Деформируемые цинковые сплавы ЦАМ9-1,5, содержащие алюминий (9—11%), медь (1—2%), магний (0,05%), применяют для получения биметаллической антифрикционной ленты со сталью и алюминием.
Припои. Припой — это металлы или сплавы, используемые при пайке в качестве связки (промежуточного металла) между соединяемыми деталями. Припои имеют более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы. Незначительный нагрев соединяемых металлов, а вследствие этого отсутствие изменения структуры металла, являются основным преимуществом пайки в сравнении со сваркой. По температуре расплавления припои подразделяют на легкоплавкие (145—450°С), среднеплавкие (450—1100°С) и высокоплавкие (1100—1850°С). К легкоплавким относят оловянно-свинцовые (ПОС), оловянные, малосурьмянистые и сурьмянистые (ПОССу) и другие припои; медно-цинковые (латуни) относят к среднеплавким (905—985°С), а многокомпонентные на основе железа — к высокоплавким (1190—1480°С).
Оловянно-свинцовые и оловянные припои
Оловянно-свинцовые припои широко применяют во всех отраслях промышленности. Для снижения охрупчивания олова при низких температурах в состав припоев вводят сурьму. Оловянно-свиниовые припои имеют низкую коррозионную стойкость во влажной среде. В этих условиях паяные соединения необходимо защищать лакокрасочными покрытиями. Оловянные припои имеют высокую прочность, пластичность и коррозионную стойкость. Их применяют при пайке радиотехнической и электронной аппаратуры. Медно-цинковые припои (латуни) широко применяют для пайки большинства металлов. Для повышения прочности паяных соединений в медно-цинковые припои вводят олово, никель и марганец. Добавки олова понижают температуру плавления латуни, повышают коррозионную стойкость и улучшают жидкотекучесть припоя.
Медно-цинковые припои
При пайке сложных изделий со швами на вертикальной стенке применяют пастообразные и порошковые припои. Легкоплавкие пастообразные припои состоят обычно из трех частей: порошкообразного припоя, флюса и загустителя. Так, пасту состава: припой Пор ПОССу-30-2 (70%), вазелин (20%), бензойная кислота (1,2%), аммоний хлористый (1,2%) и эмульгатор ОП-7 (0,6%) — применяют для пайки стальных, медных и никелевых изделий. Тугоплавкие, порошкообразные припои применяют для пайки твердосплавных пластин при производстве режущего инструмента. Состав припоя: ферромарганец (40%), ферросилиций (10%), чугунная стружка (20%), медная стружка (5%), толченое стекло (15%) — плавится при температуре 1190—1300°С. Требования к сплавам. Антифрикционные сплавы предназначены для повышения долговечности трущихся поверхностей машин и механизмов. Трение происходит в подшипниках скольжения между валом и вкладышем подшипника. Поэтому для вкладыша подшипника подбирают такой материал, который предохраняет вал от износа, сам минимально изнашивается, создает условия для оптимальной смазки и уменьшает коэффициент трения. Исходя из этих требований, антифрикционный материал представляет собой сочетания достаточно прочной и пластичной основы, в которой имеются оперные (твердые) включения. При трении пластичная основа частично изнашивается, а вал опирается на твердые включения. В этом случае трение происходит не по всей поверхности подшипника, а смазка удерживается в изнашивающихся местах пластичной основы. Антифрикционными сплавами служат сплавы на основе олова, свинца, меди или алюминия, обладающие специальными антифрикционными свойствами (см. табл.). Антифрикционные свойства сплавов проявляются при трении в подшипниках скольжения. Это в первую очередь, низкий коэффициент трения, хорошая прирабатываемость к сопрягаемой детали, высокая теплопроводность, способность удерживать смазку и др. Из антифрикционных сплавов наиболее широко применяют баббит, бронзу, алюминиевые сплавы, чугун и металлокерамические материалы. Антифрикционные сплавы хорошо прирабатываются в парах трения благодаря мягкой основе — олову, свинцу или алюминию. Более твердые металлы (цинк, медь, сурьма), вкрапленные в мягкую основу, способны выдерживать большие нагрузки. После приработки и частичной деформации мягкой основы в ней образуются углубления, способные удерживать смазку, необходимую для нормальной работы пары.
Антифрикционные сплавы
Сплавы. Баббиты — антифрикционные материалы на основе олова или свинца. Их применяют для заливки вкладышей подшипников скольжения, работающих при больших окружных скоростях и при переменных и ударных нагрузках. По химическому составу баббиты классифицируют на три группы: оловянные (Б83, Б88), оловянно-свинцовые (БС6, Б16) и свинцовые (БК2, БКА). Последние не имеют в своем составе олова. Лучшими антифрикционными свойствами обладают оловянные баббиты. Микроструктура оловянносурьмяномедного баббита Б83 состоит нз мягкой основы, представляющей собой твердый раствор на базе олова. Твердыми частицами являются кубические включения SnSb и игольчатые кристаллы включений Cu3Sn. Баббиты на основе свинца имеют несколько худшие антифрикционные свойства, чем оловянные, но они дешевле и менее дефицитны. Свинцовые баббиты применяют в подшипниках, работающих в легких условиях. В марках баббитов цифра показывает содержание олова. Например, баббит БС6 содержит по 6% олова и сурьмы, остальное — свинец. Для оловянных и оловянно-фосфористых бронз характерны высокие антифрикционные свойства: низкий коэффициент трения, небольшой износ, высокая теплопроводность, что позволяет подшипникам, изготовленным из этих материалов, работать при высоких окружных скоростях и нагрузках. Алюминиевые бронзы, используемые в качестве подшипниковых сплавов, отличаются большой износостойкостью, но могут вызвать повышенный износ вала. Их применяют вместо оловянных и свинцовых баббитов и свинцовых бронз. Свинцовые бронзы в качестве подшипниковых сплавов могут работать в условиях ударной нагрузки. Латуни по антифрикционным свойствам уступают бронзам. Их используют для подшипников, работающих при малых скоростях и умеренных нагрузках. Из-за дефицитности олова и свинца применяют сплавы на менее дефицитной основе, например алюминиевые сплавы. Алюминиевые сплавы обладают хорошими антифрикционными свойствами, высокой теплопроводностью, хорошей коррозионной стойкостью в масляных средах и достаточно хорошими механическими и технологическими свойствами. Их применяют в виде тонкого слоя, нанесенного на стальное основание, т. е. в виде биметаллического материала. В зависимости от химического состава различают две группы сплавов. Сплавы алюминия с сурьмой, медью и другими элементами, которые образуют твердые фазы в мягкой алюминиевой основе. Наибольшее распространение получил сплав АСМ, содержащий сурьму (до 6,5%) и магний (0,3—0,7%). Этот сплав хорошо работает при высоких нагрузках и больших скоростях в условиях жидкостного трения. Сплав АСМ широко применяют для изготовления вкладышей подшипников коленчатого вала двигателей тракторов и автомобилей. Сплавы алюминия с оловом и медью, например АО20-1 (20% олова и до 1,2% меди) и А09-2 (9% олова и 2% меди). Они хорошо работают в условиях сухого и полужидкого трения и по антифрикционным свойствам близки к баббитам. Их используют для производства подшипников в автомобилестроении, транспортном и общем машиностроении. Для работы в подшипниковых узлах трения применяют специальные антифрикционные чугуны. Изготовляют три типа антифрикционного чугуна: серый, высокопрочный с шаровидным графитом и ковкий (см. табл. 16). Антифрикционный чугун идет на изготовление червячных зубчатых колес, направляющих для ползунов и т. п. деталей машин, работающих в условиях трения. Металлокерамические сплавы получают прессованием и спеканием порошков бронзы или железа с графитом (1—4%). Пористость сплава 15—30%. После спекания сплавы пропитывают минеральными маслами, смазками или маслографитовой эмульсией. Сплавы хорошо прирабатываются к валу, а наличие смазки в порах способствует снижению износа подшипника. |
infopedia.su
Цинк и его сплавы — производство, свойства, виды и применение
Цинк — хрупкий голубовато-белый металл. В природе без примесей не встречается. В 1738 году Уильям Чемпион добыл чистые пары цинка с помощью конденсации. В периодической системе Менделеева находится под номером 30 и обозначается символом Zn.
Свойства цинка
Химические свойства цинка
Цинк — активный металл. При комнатной температуре тускнеет и покрывается слоем оксида цинка.
- Вступает в реакцию со многими неметаллами: фосфором, серой, кислородом.
- При повышении температуры взаимодействует с водой и сероводородом, выделяя водород.
- При сплавлении с щелочами образует цинкаты — соли цинковой кислоты.
- Реагирует с серной кислотой, образуя различные вещества в зависимости от концентрации кислоты.
- При сильном нагревании вступает в реакции со многими газами: газообразным хлором, фтором, йодом.
- Не реагирует с азотом, углеродом и водородом.
Физические свойства цинка
Цинк — твердый металл, но становится пластичным при 100–150 °C. При температуре выше 210 °С может деформироваться. Температура плавления — очень низкая для металлов. Несмотря на это, цинк имеет хорошую электропроводность.
- Плотность — 7,133 г/см³.
- Теплопроводность — 116 Вт/(м·К).
- Температура плавления цинка — 419,6 °C.
- Температура кипения — 906,2 °C.
- Удельная теплота испарения — 114,8 кДж/моль.
- Удельная теплота плавления — 7,28 кДж/моль.
- Удельная магнитная восприимчивость — 0,175·10-6.
- Предел прочности при растяжении — 200–250 Мн/м2.
Подробный химический состав цинка различных марок указан в таблице ниже.
| Обозначение марок | Цинк, не менее | Примесь, не более | |||||||
| свинец | кадмий | железо | медь | олово | мышьяк | алюминий | всего | ||
| ЦВ00 | 99,997 | 0,00001 | 0,002 | 0,00001 | 0,00001 | 0,00001 | 0,0005 | 0,00001 | 0,003 |
| ЦВ0 | 99,995 | 0,003 | 0,002 | 0,002 | 0,001 | 0,001 | 0,0005 | 0,005 | 0,005 |
| ЦВ | 99,99 | 0,005* | 0,002 | 0,003 | 0,001 | 0,001 | 0,0005 | 0,005 | 0,01 |
| Ц0А | 99,98 | 0,01 | 0,003 | 0,003 | 0,001 | 0,001 | 0,0005 | 0,005 | 0,02 |
| Ц0 | 99,975 | 0,013 | 0,004 | 0,005 | 0,001 | 0,001 | 0,0005 | 0,005 | 0,025 |
| Ц1 | 99,95 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,002 | 0,001 | 0,0005 | 0,005 | 0,05 |
| Ц2 | 98,7 | 1,0 | 0,2 | 0,05 | 0,005 | 0,002 | 0,01 | 0,010** | 1,3 |
| Ц3 | 97,5 | 2,0 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,005 | 0,01 | - | 2,5 |
| * В цинке, применяемом для производства сплава марки ЦАМ4-1о, массовая доля свинца должна быть не более 0,004%. ** В цинке, применяемом для проката, массовая доля алюминия должна быть не более 0,005%. | |||||||||
Содержание примесей в цинке зависит от способа производства и качества сырья.
В России основной процент цинка получают гидрометаллургическим способом — металл восстанавливают из солей в растворах. Такой способ позволяет получить наиболее чистый металл. Но часть цинка обрабатывают при высоких температурах. Такой метод называют пирометаллургическим.
Свинец — особая примесь в цинке, так как основная его часть оседает из-за нерастворимых анодов, содержащихся в металле. Катодный цинк, помимо всех указанных примесей, состоит из хлора и фтора.
Как примеси изменяют свойства цинка
Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в литейных сплавах цинка, чтобы подавить межкристаллитную коррозию.
Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует ломкости цинковых отливок. Кадмий напротив — растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислотной среде.
Железо повышает твердость цинка, но снижает его прочность. Вместе с тем оно усложняет процесс заполнения форм при литье.
Медь увеличивает твердость цинка, но уменьшает его пластичность и стойкость при коррозии. Содержание меди также мешает рекристаллизации цинка.
Наиболее вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом ее количестве металл становится хрупким и менее пластичным.
Чтобы избежать растрескивания кромок при горячей прокатке цинка, содержание сурьмы не должна быть выше 0,01%. В горячем состоянии она увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.
Сплавы цинка
Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.
Латунь
Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.
Двухкомпонентная латунь — сплав цинка с высоким содержанием меди. Существует желтая латунь с медью в количестве 67%, золотистая медь или томпак — 75%, и зеленая — 60%. Такие сплавы могут деформироваться при температуре 300 °C.
Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.
ЦАМ
ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.
Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.
Вирениум
Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).
Производств цинка
Добыча металла
Цинк как самородный металл в природе не встречается. Добывается из полиметаллических руд, содержащих 1–4% металла в виде сульфида, а также меди, свинца, золота, серебра, висмута и кадмия. Руды обогащаются селективной флотацией и получаются цинковые концентраты (50–60% Zn).
Концентраты цинка обжигают в печах. Сульфид цинка переводится в оксид ZnO. При этом выделяется сернистый газ SO2, который используется в производстве серной кислоты.
Получение металла
Существуют два способа получения чистого цинка из оксида ZnO.
Самый древний метод — дистилляционный. Обожженный концентрированный состав подвергают термообработке, чтобы придать ему зернистость и газопроницаемость.
Затем концентрат восстанавливают коксом или углем при температуре 1200–1300 °C. В процессе образуются пары металла, которые конденсируют и разливают в изложницы. Жидкий металл отстаивают от железа и свинца при температуре 500 °C. Так достигается цинк чистотой 98,7%.
Иногда используется сложная и дорогая обработка цинка ректификацией — разделением смесей за счет обмена теплом между паром и жидкостью. Такая чистка позволяет получить металл чистотой 99,995% и извлечь кадмий.
Второй метод производства цинка — электролитический. Обожженный концентрат обрабатывается серной кислотой. Готовый сульфатный раствор очищается от примесей, после чего подвергается электролизу в свинцовых ваннах. Цинк дает осадок на алюминиевых катодах. Полученный металл удаляют с ванн и плавят в индукционных печах. После этого получается электролитный цинк чистотой 99,95%.
Литье металла
Горячий цинк — жидкий и текучий металл. Благодаря таким свойствам он легко заполняется в литейные формы.
Примеси влияют на величину натяжения поверхности цинка. Технологические свойства металла можно улучшить, добавив небольшое количество лития, магния, олова, кальция, свинца или висмута.
Чем выше температура перегрева цинка, тем лучше он заполняет формы. При литье металла в чугунные изложницы его объем уменьшается на 1,6%. Это затрудняет получение крупных и длинных цинковых отливок.
Применение цинка
Для защиты металлов от коррозии
Чистый цинк используется для защиты металлов от коррозии. Основу покрывают тонкой пленкой. Этот процесс называется металлизацией.
В автомобильной отрасли
Сплавы на цинковой основе используют для оформления декора автомобильного салона, в производстве ручек дверей, замков, зеркал и корпусов стеклоочистителей.
В автомобильные покрышки добавляют окись цинка, которая повышает качество резины.
В батарейках, аккумуляторах и других химических источниках тока цинк используется как материал для отрицательного электрода. В производстве электромобилей применяются цинк-воздушные аккумуляторы, которые обладают высокой удельной энергоемкостью.
В производстве ювелирных украшений
Ювелиры добавляют цинк в сплавы на основе золота. В итоге они легко поддаются ковке и становятся пластичными — прочно соединяют мелкие детали изделия между собой.
Металл также осветляет ювелирные изделия, поэтому его часто используют в изготовлении белого золота.
В медицине
Окись цинка применяется в медицине как антисептическое средство. Окись добавляют в мази и другие составы для заживления ран.
Благодаря своим свойствам, цинк широко применяется в различных областях промышленности. Металл пользуется спросом из-за относительно низкой цены и хороших физических свойств.
ferrolabs.ru
ОЛОВО, СВИНЕЦ, ЦИНК И ИХ СПЛАВЫ
Олово - блестящий белый металл, обладающий низкой температурой плавления (231°С) и высокой пластичностью. Применяется в составе припоев, медных сплавов (бронза) и антифрикционных сплавов (баббит).Свинец - металл голубовато-серого цвета, обладает низкой температурой плавления (327°С) и высокой пластичностью. Входит в состав медных сплавов (латунь, бронза), антифрикционных сплавов (баббит) и припоев.Цинк - серовато-белый металл с высокими литейными и антикоррозионными свойствами, температура плавления 419°С. Входит в состав медных сплавов (латунь) и твердых припоев.Припои.Припой - это металлы или сплавы, используемые при пайке в качестве связки (промежуточного металла) между соединяемыми деталями. Припои имеют более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы. Незначительный нагрев соединяемых металлов, а вследствие этого отсутствие изменения структуры металла, являются основным преимуществом пайки в сравнении со сваркой.По температуре расплавления припои (табл. 14) подразделяют на легкоплавкие (145-450°С), среднеплавкие (450-1100°С) и высокоплавкие (1100-1850°С). К легкоплавким относят оловянно-свинцовые (ПОС), оловянные, малосурьмянистые и сурьмянистые (ПОССу) и другие припои; медно-цинковые (латуни) относят к среднеплавким (905-985°С), а многокомпонентные на основе железа - к высокоплавким (1190-1480°С).Оловянно-свинцовые припои широко применяют во всех отраслях промышленности. Для снижения охрупчивания олова при низких температурах в состав припоев вводят сурьму. Оловянно-свинцовые припои имеют низкую коррозионную стойкость во влажной среде. В этих условиях паяные соединения необходимо защищать лакокрасочными покрытиями.Оловянные припои имеют высокую прочность, пластичность и коррозионную стойкость. Их применяют при пайке радиотехнической и электронной аппаратуры.Медно-цинковые припои (латуни) широко применяют для пайки большинства металлов (табл. 15). Для повышения прочности паяных соединений в медно-цинковые припои вводят олово, никель и марганец. Добавки олова понижают температуру плавления латуни, повышают коррозионную стойкость и улучшают жидкотекучесть припоя.
Цинк - синевато-белый металл. Температура плавления цинка 419,5 єС, удельный вес 7,13 г/см3.
Цинк имеет гексагональную решетку от комнатной температуры до температуры плавления. Аллотропических превращений цинк не испытывает. Чистый цинк при комнатной температуре очень хрупок, при температуре 100-150 єС пластичен, хорошо поддается прокатке и прессованию. Чистый цинк при обычных условиях на сухом воздухе устойчив против коррозии. Во влажной атмосфере или в воде покрывается плотной пленкой углекислой соли, предохраняющей от дальнейшего окисления. При высоких температурах оказывается весьма активным.
Основное количество цинка (до 50% производимого в промышленности) используется для защиты железа и стали от атмосферной коррозии. Цинк и его сплавы широко применяется в полиграфической промышленности для изготовления шрифтов и клише, используются в качестве сплавов для литья под давлением, а также, в некоторых случаях, как проводниковые материалы вместо меди. Его электропроводность составляет 30% от электропроводности меди.
В качестве примесей в цинке могут быть свинец, олово и железо. Примеси свинца очень сильно влияют на коррозионную стойкость цинка, поскольку электрохимический потенциал свинца значительно отличается от потенциала цинка. Благодаря контактным явлениям на границе между Pb и Zn возникает гальваническая пара, которая активно работает во влажной атмосфере и, особенно, в разбавленных кислотных растворах по механизму электрохимического растворения цинка.
Олово даже при содержании сотых долей процента образует с цинком легкоплавкую эвтектику с температурой плавления 198 єС. Еще более легкоплавкая эвтектика образуется при одновременном наличии олова и свинца. Температура плавления тройной эвтектики 150 єС. Поэтому наличие в цинке и его сплавах примесей олова и свинца резко затрудняет обработку давлением, поскольку уже при 150 єС под действием даже небольших напряжений происходит межзеренное нарушение.
Примеси железа приводят к образованию хрупких интерметаллидов FeZn7 и Fe3Zn10, охрупчивающих сплавы, в связи с чем содержание железа в цинковых сплавах ограничивается 0,1%.
Одними из основных сплавов цинка являются уже рассмотренные нами латуни, в которых содержится до 40% Zn.
Сплавами на основе Zn в основном являются сплавы, содержащие в качестве легирующих элементов алюминий и медь. В связи с высокой жидкотекучестью и легкоплавкостью, цинковые сплавы широко применяют для литья под давлением. Литейные цинковые сплавы содержат до 4,5% Al и до 5% Cu. Структура литейных сплавов представляет собой смесь избыточных дендритных кристаллов фазы и сильно травящегося эвтектоида (1 + ) э. При ускоренном охлаждении эвтектоидный распад можно подавить, зафиксировав при комнатной температуре переохлажденную 2 фазу. В процессе хранения может протекать распад 2 фазы, т.е. процесс старения, сопровождающийся упрочнением. Однако это приводит к короблению деталей. В связи с этим для увеличения устойчивости 2-фазы в сплав вводят до 0,1% Mg. Литейные цинковые сплавы в литом состоянии имеют сравнительно высокие механические свойства в = 36 кг/мм2, = 2,5%. Для защиты от коррозии их никелируют или создают иное антикоррозионное или декоративное покрытие.
Деформируемые цинковые сплавы также легируется алюминием (до 15%), медью (до 5%) и магнием (0,03-0,05%). Эти сплавы хорошо прокатываются в листы, обрабатываются глубокой вытяжкой. Сплавы обладают высокой прочностью при удовлетворительной пластичности в = 360 МПа, = 6%, КСU20 Дж/см2.
Наиболее прочным цинковым сплавом является сплав с 32% Al и 3% Cu. Этот сплав в горячепрессованном виде имеет в = 500 МПа, около 10%.
Подшипниковые сплавы на основе Zn применяются сравнительно мало. Это связано с тем, что хотя цинковые сплавы имеют большую прочность по сравнению с подшипниковыми сплавами на основе олова, но они очень быстро разрушаются в связи с низкой коррозионной стойкостью.
Цинковые сплавы применяются в качестве припоев для пойки алюминия и магния. Эти сплавы построены на основе системы Zn-Cd. Наиболее широко применяемым припоем является сплав цинка с кадмием с содержанием 40% Cd. Этот сплав соответствует эвтектическому составу с температурой плавления 266єС.
Олово, свинец и их сплавы
Олово и свинец - пластичные, легкоплавкие металлы, с повышенной стойкостью против коррозии в атмосферных и в некоторых кислотных условиях.
Свинец является металлом с гранецентрованной кубической решеткой, аллотропических превращений в твердом состоянии не испытывает. Температура плавления свинца 327 єС.
Олово может находиться в двух кристаллических модификациях: -Sn (серое олово) с алмазной решеткой - ниже +13 єС и -Sn (белое олово) с объемно-центрированной тетрагональной решеткой. На морозе пластичное -олово рассыпается в серый порошок -Sn. Это явление называется оловянной чумой. Температура плавления олова 232 єС.
Расчет температурного порога рекристаллизации в соответствии с правилом А.А. Бочвара (Тр = 0,4 Тпл) дает цифры -123 и -147 єС, т.е. температурный порог рекристаллизации лежит значительно ниже 0 єС. Таким образом, пластическая деформация свинца и олова при комнатной температуре является горячей деформацией. Наклепа при такой деформации в этих металлах не наблюдается.
Основная область применения чистого олова - лужение жести. Чистый свинец применяется для футеровки аппаратов сернокислотного производства и контейнеров для соляной кислоты. Применяется свинец и для кабельных оболочек для защиты их от почвенной коррозии.
Важной областью применения свинца и олова являются припои, а также сплавы для типографских шрифтов, анатомических слепков, плавких предохранителей. Эти сплавы содержат кроме свинца и олова также висмут и кадмий. Попарно все эти элементы образуют между собой системы с легкоплавкими эвтектиками без промежуточных фаз и химических соединений, т.е. образуют простые эвтектические системы (рисунок 8.8). В тройных системах между этими элементами образуются тройные эвтектики, еще более легкоплавкие, чем двойные. Температура плавления этих эвтектик 90-100 єС. В четверной системе этих компонентов образуется четверная эвтектика с температурой плавления 70 єС. Практически применяемый сплав Вуда по своему составу близок к эвтектическому (50% Bi, 25% Pb, 12,5% Sn и 12,5% Cd).
Для получения еще более легкоплавких сплавов, в них вводят ртуть, например сплав с содержанием Bi-36%; Pb-28%; Cd-6% и Hg - 30% имеет температуру плавления 48 єС.
В качестве припоев для пайки медных, стальных и многих других изделий применяются как чистое олово, так и сплавы свинца с оловом, содержащие олово от 3 до 90% и небольшое количество сурьмы (до 2% Sb).
Температура плавления припоев зависит от содержания олова и может быть ориентировочно определена по двойной диаграмме Pb-Sn. Наиболее легкоплавким припоем является сплав с 61% Sn, маркируется ПОС 61. Различают сплавы ПОС 18, ПОС-40, ПОС-61, ПОС 90 и тд. Сплавы свинца с сурьмой и мышьяком (10-16% Sb и 1-4% As) применяют для типографских шрифтов.
Наиболее важными сплавами на основе свинца и олова являются подшипниковые сплавы.
studlib.info
