Achiziționarea de lipituri staniu-plumb. Aliaj plumb-staniu Grup de aliaje speciale

cositor

Descrieri alternative

banc de stânci

O mică insulă stâncoasă, lipsită de vegetație

Piatră de apă

Banc stâncos lung

G. acoperire lucioasă, un strat subțire pe ce, coajă, jumătate, glazură, smalț; matitate pe ochi, întunecare albicioasă a membranei transparente a ochiului. Stea. bentita este probabil ușoară și strălucitoare. Stea. îmbrăcăminte exterioară, mantie, mantie. Luda este acoperită de aur. Permanent. sol mâlos, rece, cenușiu, argilă albastră; sol dur. Vologodsk. permanent. fulgi de ovaz cu lapte, special. folosit în timpul lucrului de teren. Ryaz. bere, salamata. Keremet, altarul Votyak. Lud m. vechi. nebun, prost, nebun. Ludi, Ludi. arc. strălucire orbitoare, alb. Luda sev. mara sau necaz, o distragere a atenției. A lăsa să intre ceață, a păcăli, a lăsa să intre ceață. Luda arh. fund de râu din gresie, pardoseală naturală; arc. pietre plate subacvatice sau de suprafață, puțin adânci; pete chelie de granit. Heringul și rădăcinile sunt prinse pe luds. Psk. *persoană obsesivă, enervantă. Ludoga Petersburg albul, de la Nasul de Pasăre, pe lacul Ladoga. Ludik m. Ludyak Vyat. permanent. sol cenușiu, mâlos, întărit la soare, luda. Ludik mănâncă pământul. Ludan m. vechi. țesătură de damasc sau gen de damasc. Psk. un articol de mătase, ca o eșarfă, un șorț. Ludan, Ludan penz. mătase. Ludushka sau Ludka, Ludishka. arc. olon. Luda, adică superficial, de piatră și vechi. o insulă inundată, adesea diareică. Tin ceva, acoperi-l cu tabla pe jumătate topită; ustensile de cupru de tablă și foi de fier, transformându-le în tablă sau fier alb. A înșela, a înșela. - Sunt prost. Tine tigaia, re-i-le pe toate, din nou. Luzhenie mier ludka despre. valabil după valoare verb A păcăli, a păcăli pe cineva, comic. bate, bate, începe o luptă. Coatorie, legată de cositorit. Cositori. Atelier de cositorit unde se cositoresc. Tinker m. care coace vasele. Tinker, bătaietor, bătăuș. -shcikov, aparținând lui; -chichiy, în general înrudit cu el. A străluci, a orbi cu strălucire, alb, a străluci, a oglindi. Zăpada devine palid la soare. Argintul lovește cuptorul

Pietros. insulă

Pietros. superficial

Insula Stâncoasă

Piatra din apa

O piatră care iese din apă; bancă stâncoasă de coastă

Mică insulă stâncoasă și goală

Mică insulă stâncoasă

Aliajul lui Tinker

Aliaj de cositorit

banc de stânci

Colofoniu

Banc stâncos lung

Banc stâncos de coastă

STANIUL, PLUMBUL ȘI ALIAJELE LOR

§ eu. STRUCTURA ŞI PROPRIETĂŢILE STANIULUI ŞI PLUMBULUI

Staniul și plumbul, printre alte metale tehnice, se disting prin punctul lor de topire relativ scăzut, duritatea scăzută și rezistența ridicată la coroziune.

Aceste proprietăți au predeterminat principalele domenii de aplicare ale acestor metale. Plumbul în forma sa pură este utilizat în fabricarea de aparate chimice, pentru mantaua cablurilor, protecția împotriva razelor X și razelor γ și în alte domenii. Plumbul și staniul sunt utilizate pe scară largă pentru producția de aliaje antifricțiune (lagăre), aliaje și lipituri cu punct de topire scăzut, acoperiri anticoroziune și, de asemenea, ca aditivi pentru alamă, bronz și alte aliaje.

Industria produce staniu și plumb de diferite purități (Tabelele 42 și 43).Proprietățile fizice și chimice ale acestor metale sunt prezentate în Anexa 1.

Staniul, în funcție de temperatură, se caracterizează prin două structuri cristaline (modificări). Direct la solidificare, se formează cristale de staniu cu o rețea tetragonală, cu perioade a = 5,82 A, c -3,17 A. Această modificare a staniului se numește β = Sn. Staniul sub formă de modificare este stabil până la o temperatură de 18° și apoi intră într-o nouă modificare ά = Sn cu o rețea de tip diamant cu o perioadă a = 6,46 A.

Trecerea de la o modificare la alta este însoțită de modificări volumetrice ascuțite, ceea ce duce la distrugerea staniului și la transformarea acestuia în pulbere neagră. De remarcat că la o temperatură de 18° și ceva mai mică, rata acestei transformări este foarte nesemnificativă și poate fi practic ignorată. Cu toate acestea, la temperaturi sub zero (în special minus 30-40°), procesul de transformare polimorfă decurge foarte intens. Creșterile întunecate apar mai întâi pe produse, apoi sunt complet distruse. Fenomenul descris este adesea numit în practică „ciuma de staniu”. Staniul care a fost „bolnav” de ciuma de cositor poate fi restaurat numai prin topirea ei.

Unele impurități (plumb, antimoniu etc.) în cantități mici reduc drastic viteza de transformare a staniului de la o modificare la alta, iar trei anumite concentrații (0,5% și mai mult) protejează aproape complet împotriva „ciuma staniului”.

Staniul alb comun (β = Sn) cristalizează din topire sub formă de cristale columnare mari.

Recoacerea spontană a staniului foarte pur are loc deja destul de complet la temperatura camerei.

Când este cristalizat, plumbul foarte pur produce și boabe mari.

Plumbul nu se întărește în timpul deformării la rece, deoarece temperatura sa de recristalizare este sub temperatura camerei.

Staniul tehnic și plumbul conțin întotdeauna unele impurități. Toate impuritățile din staniu, cu excepția antimoniului, sunt practic insolubile la temperatura camerei. Principala impuritate din staniu este plumbul, care în unele grade destinate fabricării aliajelor este permis în cantități semnificative (până la 1-2%).

După cum sa menționat deja, staniul pur are o rezistență chimică bună. Nu se oxidează în aerul umed și este stabil în acizi organici și apă clocotită. Acest lucru a permis de multă vreme utilizarea staniului pentru cositorirea vaselor, cositoriei și a altor acoperiri anticorozive. Impuritățile reduc semnificativ rezistența la coroziune a staniului. Dacă plumbul sau arsenul sunt prezente în staniu, acesta devine nepotrivit pentru ustensilele și echipamentele alimentare.

Acizii și alcalii puternici dizolvă staniul. În acest sens, plumbul este un material mai rezistent. Plumbul este deosebit de rezistent la acidul sulfuric datorită formării unei pelicule protectoare de oxid pe suprafața sa. Plumbul este stabil în acid sulfuric fierbinte până la o concentrație de 80%, la rece - până la o concentrație de 92%. Plumbul este stabil în acid clorhidric până la o concentrație de 10%. Acidul azotic are cel mai puternic efect asupra plumbului.

În aer uscat, plumbul nu se oxidează; în aerul umed se acoperă cu o peliculă de oxid plictisitoare, care are bune proprietăți de protecție.”

§ 2. ALIAJE DE STANIUL SI PLUMB

Cinci grupe de aliaje pe bază de staniu și plumb sunt utilizate pe scară largă în industrie:

1) aliaje anti-fricțiune;

2) aliaje cu punct de topire scăzut;

3) lipituri;

4) aliaje de imprimare:

5) aliaje pentru mantale de cablu.

Structurile, proprietățile și aplicațiile acestor aliaje sunt discutate mai jos.

1. Aliaje anti-frecare

Compoziția chimică a aliajelor industriale antifricțiune pe bază de staniu și plumb este indicată în tabel. 44. Cele mai importante proprietăți fizice și mecanice ale acestor aliaje sunt prezentate în tabel. 45.

Indicat în tabel. 44 de aliaje pot fi împărțite în trei grupe:

1. Aliaje pe bază de staniu (B93, B90, B83).

2. Aliaje pe bază de plumb (BS, BK).

3. Aliaje staniu-plumb (B16, BN, BT, B6).

Aliaje pe bază de staniu

Și aliajele realizate din acest material au anumite proprietăți care sunt determinate de starea lor inițială.

Descrierea generală a cositoriei

Este important de remarcat aici că există două tipuri de aceste materii prime. Primul tip se numește staniu alb și este modificarea β a acestei substanțe. Al doilea tip este modificarea α, care este mai bine cunoscută sub numele de staniu gri. La trecerea de la o modificare la alta, și anume de la alb la gri, are loc o schimbare puternică a volumului substanței, deoarece are loc un proces precum dispersia metalului în pulbere. Această proprietate este denumită în mod obișnuit.De asemenea, este important de reținut că una dintre cele mai negative proprietăți ale staniului este susceptibilitatea acestuia la îngheț. Cu alte cuvinte, la temperaturi de la -20 la +30 de grade Celsius, poate începe o tranziție spontană de la o stare la alta. În plus, tranziția va continua chiar dacă temperatura crește, dar după ce procesul a început. Din acest motiv, materiile prime trebuie depozitate în locuri cu temperaturi destul de ridicate.

Proprietățile staniului și plumbului

Merită spus că staniul, plumbul și aliajele realizate din aceste materiale au destul de multe proprietăți comune. De exemplu, cu cât staniul este mai pur, cu atât este mai mare șansa ca aceasta să fie afectată de ciumă. Plumbul, la rândul său, nu suferă deloc transformări alotropice.

Cu toate acestea, este de remarcat și faptul că substanțe suplimentare sunt folosite pentru a încetini acest tip de transformare în staniu. Materialele care au funcționat cel mai bine au fost bismutul și antimoniul. Adăugarea acestor substanțe într-un volum de 0,5% va reduce rata de transformare alotropică la aproape 0, ceea ce înseamnă că staniul alb poate fi considerat complet stabil. De asemenea, se poate observa aici că într-o măsură mai mică, dar totuși, un aliaj de staniu și plumb este folosit în același scop.

Dacă vorbim despre proprietățile plumbului, atunci acesta are un punct de topire mai mare - 327 de grade Celsius - decât staniul - 232 de grade. Densitatea plumbului la temperatura camerei este de 11,34 g/cm3.

Caracteristicile staniului și plumbului

Merită să începem cu faptul că recristalizarea staniului-plumbului și aliajelor prelucrate la rece are loc la o temperatură care este considerată sub temperatura camerei. Din acest motiv, procesul lor de prelucrare este de tip cald.

Indicatorul general a fost rezistența la coroziune în condiții atmosferice. Cu toate acestea, o mică diferență constă în rezistența la coroziune sub influența unor substanțe minore. De exemplu, plumbul se manifestă cel mai bine atunci când interacționează cu compuși concentrați ai anumitor acizi - sulfuric, fosforic etc. Staniul, la rândul său, rezistă cel mai bine soluțiilor de acizi alimentari. Domeniul de aplicare al acestor substanțe diferă, de asemenea, individual. Staniul este utilizat pe scară largă pentru cositorit, în timp ce plumbul și-a găsit aplicația pentru echipamentele de căptușire pentru producția de acid sulfuric.

Sisteme de aliaje

Aici este important să începem cu faptul că un aliaj de staniu și plumb este un material și mai fuzibil decât separat. Astfel de amestecuri sunt cel mai larg utilizate ca lipituri, pentru fabricarea fonturilor tipografice, fitiluri de turnare etc. Un sistem precum „staniu-plumb” aparține grupului de tip eutectic. O proprietate importantă a tuturor materialelor care aparțin acestei categorii este că temperatura lor de topire variază între 120 și 190 de grade Celsius. În plus, există grupuri de eutectice ternare. Un exemplu este sistemul de aliaje de staniu, plumb, zinc. Temperatura de topire a unor astfel de materiale scade și mai jos, iar limita sa este de 92-96 de grade Celsius. Dacă adăugați o a patra componentă în aliaj, temperatura de topire va scădea la 70 de grade. Dacă vorbim despre utilizarea unui aliaj de staniu și plumb ca lipit, atunci cel mai adesea se introduce până la 2% dintr-o substanță precum antimoniul în compoziția lor. Acest lucru se face pentru a îmbunătăți capacitatea de răspândire a lipitului. Este demn de remarcat aici că temperatura de topire poate fi reglată prin raportul staniu/plumb. Cea mai fuzibilă materie primă se topește la 190 de grade.

Babbitts

Ne-am dat deja seama cum se numește aliajul de staniu și plumb - este un eutectic. Acest grup de substanțe cu această compoziție este cel mai utilizat pe scară largă în producția de aliaje pentru rulmenți, care sunt numite „babbitts”. Acest material este folosit ca umplutură pentru coji de rulmenți. Cel mai important lucru aici este să alegeți materialul potrivit, astfel încât să poată fi purtat cu ușurință în arbore. La prima vedere, se pare că o masă de aliaje de staniu și plumb cu diverse lipituri este o soluție excelentă. Cu toate acestea, în realitate acest lucru nu este în întregime adevărat. Astfel de materiale s-au dovedit a fi prea moi, iar coeficientul de frecare dintre arbore și o astfel de căptușeală a fost ridicat. Cu alte cuvinte, în timpul funcționării au devenit prea fierbinți, ceea ce a făcut ca metalele cu punct de topire scăzut să se „lipească” de arbore. Pentru a evita acest dezavantaj, au început să fie adăugate cantități mici de substanțe mai solide. In acest fel s-a obtinut un material atat moale cat si dur.

Compoziția substanței

Pentru a realiza o astfel de substanță, care are exact caracteristicile opuse, s-au folosit următoarele substanțe. Cel mai important lucru este că acestea se află imediat în regiunea bifazată α+β. Cristalele în fază β sunt îmbogățite cu lipire, cum ar fi antimoniul. Acţionează ca substanţe dure, fragile. Cristalele în fază α, la rândul lor, sunt o bază moale și plastică. Pentru a evita astfel de dezavantaje precum topirea cristalelor solide și plutirea lor, amestecului se adaugă o altă componentă - cuprul. Astfel, dintr-o bucată dintr-un aliaj de plumb și staniu cu adaos de alte substanțe, este posibil să se creeze un material pentru rulment numit Babbitt, care combină două calități opuse - duritatea și moliciunea. Produsul clasic și cel mai răspândit al acestui brand este Babbitt B83. Compoziția acestui aliaj este următoarea: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Alternativă

Merită spus că din punct de vedere al economiei, babbiții pe bază de staniu sunt foarte nerentabile, deoarece acest material costă destul de mult. În plus, staniul în sine este considerat o substanță rară. Din aceste două motive, s-au dezvoltat rulmenți alternativi pe bază de plumb, antimoniu și cupru. În această compoziție, cristalele de antimoniu acționează ca o bază solidă. Baza moale este un aliaj direct de plumb și antimoniu. Cuprul este folosit aici în același mod ca plumbul în compoziția anterioară, adică pentru a preveni plutirea cristalelor de bază solide.

Cu toate acestea, merită menționat și dezavantajele aici. Eutecticul plumb-antimoniu nu este la fel de ductil ca faza de staniu. Prin urmare, piesele realizate în acest fel suferă de uzură rapidă. Pentru a compensa acest dezavantaj, mai trebuie să adăugați o anumită cantitate de tablă. Utilizarea eutecticelor ternare nu este foarte comună.

Aliajul de staniu și plumb are parametri speciali care îi permit să fie utilizat în diferite ramuri ale producției industriale. Caracteristicile tehnice și proprietățile fizice ale fiecărui metal determină utilizarea lor pentru depozitarea pe termen lung a produselor, lipirea și tratarea suprafeței pieselor pentru a le crește durata de viață.

Un aliaj de staniu și plumb este folosit pentru a da rezistență pieselor fabricate.

Proprietățile fizice ale plumbului

Plumbul, un deșeu de la prelucrarea argintului, s-a dovedit a fi un metal foarte util în producție.

Artefactele arheologice indică faptul că acest element chimic era cunoscut omului în urmă cu mai bine de 6.000 de ani. Descoperirea sa este asociată cu prezența metalului în minereurile care conțin argint. Când au fost topite, materialul a fost aruncat în deșeuri, dar cu timpul au început să facă din el diverse produse: figurine, conducte de apă. În prezent, plumbul este utilizat:

• pentru producția de baterii;
• în industria cablurilor - pentru a crea o manta de protecție fără sudură;
• pentru fabricarea de vopsele și lipituri;
• în timpul construcției structurilor de protecție - pentru sursele de poluare cu radiații (sarcofage);
• pentru producerea de aliaje pe baza acestuia (babbitt);
• pentru producerea compozițiilor de tipar;
• în medicină.

Principalul consumator de plumb este industria auto, unde babbiții sunt folosiți pe scară largă. Producția de baterii de pornire cu plumb-acid este în continuă creștere, iar evoluțiile sunt îmbunătățite.

În industria chimică, materialul este utilizat pentru acoperirea produselor din oțel: aparate, rezervoare, conducte. Deoarece fierul și plumbul nu se combină între ele, pe produse se aplică mai întâi un strat subțire de staniu topit. Acest proces de prelucrare se numește cositorire.

În producție, se folosește nu numai plumbul pur, ci și compușii acestuia. De exemplu, oxidul de plumb este folosit la fabricarea sticlei. O ușoară adăugare a compusului la material la topirea sticlei face posibilă conferirea produselor cristaline transparența unui mineral natural - cristalul de rocă.

Parametrii tehnici ai staniului

Tină - de la lingură la calorifer

Acest element chimic este cunoscut de mai bine de 3.500 de ani și a fost inițial destinat fabricării de veselă. Consumul modern de cositor este asociat cu industria conservelor.

Un brevet pentru o metodă de păstrare a alimentelor în cutii aparține unui bucătar din Franța. Din 1810, omenirea a reușit să păstreze alimente pentru o lungă perioadă de timp.

Staniul este componenta principală a lipiturilor utilizate pentru lipirea și cositorirea schimbătoarelor de căldură, radiatoarelor motoarelor de automobile și cositorirea echipamentelor medicale și alimentare.

Materialul este utilizat pentru producerea bronzului de staniu, care are proprietăți mecanice excelente, turnare și anticoroziune. Astfel de aliaje sunt utilizate în piese destinate utilizării în condiții speciale și sub sarcini speciale.

Un aliaj cu un coeficient de frecare scăzut este babbitt. Conține 83% staniu, antimoniu și cupru. Este utilizat în producția de rulmenți. Datorită compusului stabil de antimoniu și cupru, aliajul are o duritate ridicată.

Mecanismul de funcționare a rulmentului și componentele de compoziție elimină apariția deteriorării mecanice pe suprafața piesei.

Staniul are proprietăți fizice specifice:

1. Deformarea sa este însoțită de un sunet generat ca urmare a forfeirii sub influența forței.
2. La temperaturi de -39 °C și + 161 °C, staniul se transformă în pulbere.

Istoria cunoaște cazuri de astfel de transformări. Nasturii din material pur și-au pierdut forma la frig, iar „ciuma de staniu” a distrus lingourile de metal.

Principalele diferențe dintre metale și aliajele lor

Chiar și în cele mai vechi timpuri, aceste materiale se distingeau doar prin culoare și erau numite tablă albă și neagră. Există diferențe între ele care pot fi stabilite cu ușurință fără analize suplimentare.

Masa plumbului este de 1,5 ori mai mare decât cea a staniului. Dar staniul are o duritate mai mare și crapă când este deformat. Plumbul se oxidează ușor pentru a forma o peliculă gri.

Este mai dificil de determinat ce componente conține aliajul staniu-plumb. Un indicator aproximativ poate fi obținut prin înregistrarea temperaturii și modelului de topire a compusului.

Materialele pentru rulmenți care conțin staniu și plumb, un aliaj de metale cu nichel, telur și calciu, sunt foarte rezistente la uzură.

Staniul și plumbul se completează perfect, ceea ce face ca aliajul lor să fie indispensabil în producție

Lipiturile pe bază de aceste metale diferă în ceea ce privește temperatura de topire. Moale, cu un punct de topire de până la +300 °C, conține bismut și cadmiu. Lipiturile dure (refractare), care se transformă în stare lichidă la +500 °C, conțin argint, zinc și cupru.

Pentru lipirea aliajelor cu conținut ridicat de staniu, care nu conțin plumb, se recomandă utilizarea reactivilor de acid azotic diluați. Când compoziția este gravată, baza devine neagră, iar zonele cu un conținut scăzut de metal rămân ușoare, ceea ce face posibilă îmbunătățirea calității lipirii pieselor.

Plumbul pur topit nu alunecă pe suprafață fără a o umezi, dar un aliaj cu staniu vă permite să obțineți o acoperire de înaltă calitate. Temperatura de funcționare a băilor este setată în funcție de conținutul fracționat al metalului de aliere.

Dacă este necesar să se reducă jocul de ulei al rulmenților și să se îmbunătățească condițiile de funcționare a pieselor, se utilizează acoperirea suprafeței cu aliaje de staniu sau plumb.

Pentru a acoperi o suprafață fără carbon, se folosește ca semisolid un aliaj care conține 90% plumb, 5% staniu și 5% antimoniu. Compoziția aliajului afectează fluiditatea materialului, care variază în funcție de raportul componentelor.