Свинца сплавы: Свинцовые сплавы | это… Что такое Свинцовые сплавы?

Содержание

СВИНЕЦ И СПЛАВЫ

Мягкий, тяжелый, голубовато-серый металл (символ Pb), свинец получают в основном из минерала галена. Он легко окисляется на поверхности, но затем очень устойчив к коррозии. Он растворим в азотной кислоте, но не в серной или соляной, и является одним из самых стабильных металлов. Его кристаллическая структура-гранецентрированная кубическая. Он очень податлив, но становится твердым и хрупким при повторном плавлении из-за образования оксидов. Удельный вес литого металла составляет 11,34, а проката-11,37. Температура плавления составляет 327°C, а температура кипения-1750°C. Предел прочности при растяжении невелик, у проката он составляет около 25 МПа при относительном удлинении 52% при нормальных температурах, но при низких температурах прочность значительно возрастает. При температуре -40°С он составляет около 89 МПа, а относительное удлинение составляет 30%. Коэффициент расширения равен 0,0000183, а теплопроводность составляет 8,2% от теплопроводности серебра.  Электропроводность меди составляет всего 7,8%. При использовании в аккумуляторных батареях металл через некоторое время в основном возвращается в виде лома, переплавляется и продается как вторичный свинец, а также из труб и кабельных покрытий. Свинец высокотоксичен и, следовательно, представляет опасность для здоровья. Следует избегать вдыхания пыли и паров, а также использовать его в контакте с пищевыми продуктами или напитками.

Свинцовый металлопрокат не только является наиболее непроницаемым металлом для рентгеновского и гамма-излучения, но и устойчив ко многим агрессивным химическим веществам, большинству типов почв, морской и промышленной среде. Хотя свинец является одним из самых тяжелых металлов, только несколько применений основаны в основном на его высокой плотности. Основными причинами использования свинца часто являются низкая температура плавления, простота литья и формования, хорошее звукопоглощение и вибропоглощение, а также легкость извлечения из лома.

Благодаря своим высоким внутренним демпфирующим характеристикам свинец является одним из самых эффективных шумоглушителей для промышленного, коммерческого и жилого применения. Листовой свинец, свинцовые винилы, свинцовые композиты и свинецсодержащие ламинаты используются для снижения шума машин. Свинцовый лист с асбестовыми или резиновыми сэндвич-прокладками обычно используется для контроля вибрации.

Естественная смазывающая способность и износостойкость свинца делают этот металл пригодным в сплавах для применения в тяжелых подшипниках, таких как цапфовые подшипники железнодорожных вагонов и кривошипно-шатунные подшипники поршневых двигателей. Свинец также широко используется в качестве компонента припоев. Наиболее распространенными припоями являются свинцово-оловянные сплавы; температура плавления может достигать 183°C.

Содержание

  1. Формы
  2. Лист и фольга
  3. Экструзии
  4. Отливки
  5. Покрытия
  6. Ламинирование
  7. Покрытие
  8. Порошок
  9. Выстрел
  10. Шерсть
  11. Сплавы

Лист и фольга

Благодаря своей пластичности свинец и его сплавы легко прокатываются до любой желаемой толщины вплоть до 0,01 мм.  Листы легко изготавливаются путем обжига или пайки. Стандартная ширина листа составляет 2,4 м и более, а листы могут быть обрезаны до любого желаемого размера. Заготовки для ударной экструзии, прокладки, шайбы или других целей могут быть штампованы. Свинец с оловянным покрытием может быть получен путем прокатки свинца и олова вместе.

Экструзии

Свинец легко экструдируется в виде трубы, стержня, проволоки или любого желаемого поперечного сечения, например оконных кам (Н-образных), круглых, полых звездочек, прямоугольных воздуховодов. Серийно выпускаемые экструзии варьируются в размерах от 612 мм трубы до припойной проволоки диаметром 0,25 мм. Свинец экструдируется на бумаге, резине или пластике при изготовлении электрического кабеля и вокруг стальных прутков. Обычный порошковый припой представляет собой свинцовую экструзию; трубки зубной пасты-ударные экструзии.

Отливки

Свинец, один из самых простых металлов для литья, используется в крошечных литых формах и массивных литых противовесах.  Типовой металл, известный своей способностью воспроизводить мельчайшие детали, представляет собой свинцовый сплав. Свинцовые решетки для большинства батарей отлиты под давлением. Температура литья (обычно около 316°C) умеренная. Мышьяк, сурьму или олово часто сплавляют для придания прочности или особых свойств. Небольшие отливки под давлением могут иметь толщину стенок всего 1,3 мм, а размеры “как отлитые” воспроизводимы до 0,03 мм.

Покрытия

Защита подстилающего железа и стали является основной задачей большинства свинцовых покрытий. В чисто защитном классе можно найти терн-пластину для кровли, огнеупорные рамы и двери, автомобильные детали и контейнеры для краски и масла. Смазочная способность, придаваемая покрытию корпусов волочильными и штамповочными операциями, создает отличную поверхность для пайки — следовательно, телевизионные шасси и автомобильные бензобаки изготавливаются из терна. Другие процессы горячего погружения, а также гальваническое и газопламенное напыление также используются для наружного оборудования автомобильных глушителей, подшипников, втулок, гаек, болтов, а также для технического обслуживания.

Ламинирование

Разработанное первоначально для защиты от рентгеновских лучей, большое семейство ламинированных свинцовых материалов в настоящее время существует. В дополнение к своей оригинальной нише они находят все большее применение в звукоизоляции и шумоподавлении. Типичные примеры включают свинцовую фанеру, свинцово-гипсовую доску, свинцово-шлакоблочный блок, свинцово-пластиковые ламинаты, свинцово-пластиковые и стекловолоконные комбинации.

Покрытие

Металлический свинец толщиной от 3,2 до 305 мм и более может быть соединен с другими металлами. Так, например, свинец и сталь могут быть объединены для коррозионной стойкости и прочности или свинец и медь для гамма-экранирования и теплопередачи. Во многих случаях продукт, такой как резервуар или химический реактор, полностью или частично изготавливается из стали, а затем покрывается связанным свинцом как единое целое.

Порошок

Сферы, нерегулярные зерна и чешуйки свинца диаметром от 4 |im и выше находят применение в специальных смазках, в качестве компонента подшипников, тормозных и сцепных накладок, в наполнении пластмасс и резины, а также в красках и составах для свайных соединений.  Проволочный канат обычно обрабатывают таким порошком, чтобы смазать его и заполнить любые зазубрины в фильтре, обновляя таким образом его самосмазывающиеся поверхности.

Выстрел

Эта форма свинца производится в изобилии — около 30 360 х 103 кг ежегодно идет на боеприпасы к дробовикам. Размеры боеприпасов варьируются от 1 до 11,3 мм; мелкая дробь производится для других целей. Легко обрабатываемый, он является предпочтительной формой, когда требуется масса или экранирование внутри нерегулярного корпуса. Он также используется при изготовлении свободно обрабатываемых сталей.

Шерсть

Пропуская расплавленный свинец через мелкое сито и позволяя ему затвердеть на воздухе, получают свободный канат фильтров. Под давлением, обычно вбиваемым в щель калачом и молотком, волокна свариваются в однородную массу. Это позволяет формировать твердое металлическое уплотнение там, где температура или взрывоопасность запрещают процедуры соединения, требующие нагрева. Непрерывное свинцовое волокно также получают прядением на текстильных машинах.

Сплавы

В своей нелегированной форме, как минимум 99,85%, свинец мягкий и слабый; он требует поддержки для механических применений. Этот “химический свинец” используется в основном в агрессивных системах обработки химических веществ, таких как футеровка резервуаров.

“Твердый свинец” — свинец, легированный сурьмой от 1 до 13% — обладает достаточной прочностью на растяжение, усталостной стойкостью и твердостью для многих механических применений. Эти сплавы могут быть литыми, прокатанными или экструдированными и особенно подходят для отливок, требующих хорошей детализации и умеренной прочности. Прокатанные сурьмяные сплавы тверже и прочнее литых. Свинец на пластине батареи содержит от 7 до 12% сурьмы.

Кальций (0,03-0,12%) образует еще одну серию механически подходящих сплавов со свинцом. Эти сплавы естественным образом твердеют при комнатной температуре-обычно в течение 30-60 дней — после литья или обработки. Свойства деформируемых сплавов Pb-Ca несколько направленны, больше в продольном направлении.  Пользы включают обшивать и решетки кабеля в аккумуляторах.

Олово, добавляемое в сплавы Pb-Ca в количестве около 1,5%, повышает прочность на растяжение и устойчивость к растрескиванию, но увеличивает время старения до 180 дней. Олово также используется для снижения коэффициента трения для подшипников. Сплавы с высоким содержанием олова в основном используются в припоях, которые обычно содержат от 40 до 60% олова.

Свинцовые сплавы могут проявлять значительно улучшенные механические или химические свойства по сравнению с чистым свинцом. Основными легирующими добавками к свинцу являются сурьма и олово. Растворимость большинства других элементов в свинце невелика, но даже дробные весовые процентные добавления некоторых из этих элементов, особенно меди и мышьяка, могут существенно изменить свойства.

Свинцовый прокат — Свердловский металлургический завод



                                                                  
 


Металлокалькулятор



ЗАО «Свердловский металлургический завод» поставляет следующие свинцовые изделия.

Свинец


Идеальный во многом металл, обладающий массой важных и необходимых для промышленности достоинств. Самое очевидное из них — относительная лёгкость добывания свинца из руд, объясняющаяся его низкой температурой плавления (327°С). Во время обработки свинцовой руды — галенита — свинец с лёгкостью отделяется от серы. Для этого достаточно лишь обжечь галенит на воздухе в смеси с углём.


Вследствие своей высокой пластичности, свинец легко куётся, прокатывается в проволоку и листы, что даёт возможность его применения в машиностроительной промышленности в изготовлении всевозможных сплавов с другими металлами. Широким спросом пользуются так называемые баббиты (сплавы свинца с цинком, оловом и другими металлами), сплавы свинца с оловом для пайки металлов, а также типографские сплавы свинца с оловом и сурьмой.


Металлический свинец — прекрасная защита от рентгеновских лучей и всех видов радиоактивного излучения. Его вводят в резину защитных рукавиц, шлема и фартука врача-рентгенолога, которые задерживают рентгеновские лучи и предохраняют организм от их вредного воздействия. Стекло, содержащее окислы свинца, также оказывает защиту от радиоактивного излучения. Такое свинцовое стекло даёт возможность управлять обработкой различных радиоактивных материалов при помощи манипулятора (механической руки).


Свинец максимально устойчив к воздействию воды, воздуха и разных кислот. Именно это свойство позволило широко использовать свинец в электротехнической промышленности, в большинстве случаев для изготовления кабельных рубок и аккумуляторов. Кабельные рубки находят своё широкое применение в радио- и авиапромышленности. Отличная устойчивость свинца даёт возможность использовать его в качестве предохранителя медных проводов телефонных и телеграфных линий. Тонкими свинцовыми листами укрывают медные и железные детали, которые подвергаются какому-либо химическому воздействию (ванны для электролиза цинка, меди и других металлов).


Можно ещё перечислять очень много различных областей применения свинца: это и обработка труб для перекачки кислот и сточных труб химических лабораторий, а также внутренней поверхности химической аппаратуры, и производство электрических кабелей и глазурей. Окись свинца используется также в стекольной промышленности, металлургии и медицине. Применение свинцовых стабилизаторов в индустрии пластиковых окон позволяет создавать идеальные оконные профили, которые устойчивы к нагреванию, деформациям и солнечному свету.


Сплавы свинца бывают высоколегированными и низколегированными. Высоколегированные сплавы свинца в большем количестве содержат добавки, повышающие антифрикционные свойства, прочность, твердость и понижающие температуру плавления свинца при плавке. Низколегированные свинцовые сплавы содержат лишь незначительные добавки меди, кадмия, сурьмы и олова. Они увеличивают стойкость свинца к коррозии и значительно увеличивают его предел текучести и некоторые другие показатели прочности.


Большинство сплавов свинца, как и он сам, имеют повышенную устойчивость к коррозии в неорганических кислотах, воде и воздухе. Сплавы свинца остаются стабильными в концентрированных хлоруксусной, уксусной и лимонной кислотах. Устойчивость сплавов свинца в органической кислоте снижает наличие кислорода. Имеют незначительное воздействие на него также сероводород, сернистый газ и хлор.


Из всех добавляемых примесей, которые применяются для легирования, только кальций придаёт свинцу способность увеличивать свою прочность при пластических деформациях. Легированные различными добавками сплавы свинца, благодаря достаточно низкой температуре рекристаллизации, теряют прочность при прокатке, прессовании, волочении и других процессах обработки, которые производятся при комнатной температуре.


Разнообразные примеси значительно увеличивают температуру рекристаллизации, предел ползучести, длительную прочность, а также устойчивость сплавов свинца к серной кислоте. Серная кислота, даже нагретая, свинец не разъедает. Сплав свинца стоек также и к соляной кислоте. Но в то же время слабые органические кислоты – уксусная и муравьиная – оказывают сильное воздействие на свинец, т.к. образующиеся легкорастворимые соли не могут защитить поверхность металла.


Основное оборудование сернокислотной промышленности — промывные башни, желоба, камеры, трубы, детали насосов, холодильники — всё это изготавливается из свинца, или им же облицовывается. Таким образом очень трудно защитить от агрессивной среды различные движущиеся детали: мешалки, вращающиеся барабаны, крыльчатки вентилятора. Их запас прочности должен быть бóльшим, чем у мягкого свинца. В этих случаях используются покрытые свинцом из расплава стальные детали, а также детали из свинцово-сурьмянистого сплава гартблея.


Кислотная промышленность является не единственным производством, использующим стойкость свинца к коррозии. Использует его и гальванотехника. Свинцом облицовывают изнутри хромовые ванны с горячим электролитом.


Некоторые сплавы свинца защищают металл от коррозии просто на воздухе. Эти соединения вводятся в состав различных лакокрасочных покрытий. Свинцовые белила – основная углекислая соль свинца, главными достоинствами которых являются хорошая кроющая способность, устойчивость к воздействию воздуха и света, долговечность и прочность и образуемой пленки. Но из-за высокой чувствительности к сероводороду, а главное – токсичности, свинцовые белила применяют сегодня только для окраски наружной части судов и металлоконструкций. В составе масляных красок есть также и другие соединения свинца. Самый популярный пигмент на свинцовой основе – сурик. Этой краской ярко-красного цвета красят, в том числе, подводные части кораблей.


Соединения свинца с сурьмой и медью имеют применение в производстве листов, труб и других материалов. Используются они и для облицовки арматуры, ёмкостей и кислотоупорных трубопроводов. Сплавы свинца, легированные оловом, применяются в производстве оболочки силовых и низковольтных кабелей. На основе соединений свинца с серебром, оловом и сурьмой производятся мягкие припои, для которых характерна отличная адгезия со многими сплавами и металлами, а также повышенная коррозионная стойкость. Для увеличения стойкости к коррозии сплавов железа, а также перед заливкой вкладышей подшипников используются сплавы свинца с добавкой олова и цинка. Благодаря своим отличным литейным качествам и высокой плотности, сплавы свинца используются также при отливке пулевых сердечников и литье дроби. Большое количество свинца уходит на изготовление различных легкоплавких сплавов для электрических предохранителей и для пригонки контактирующих деталей. Из свинцовых сплавов также изготавливают пластины для свинцовых аккумуляторов.


Более половины производимого во всём мире свинца приходится на изготовление аккумуляторов постоянного тока. Cвинцовые аккумуляторы имеют широкое применение в автомобильной промышленности.


С момента своего создания, свинцовые аккумуляторы претерпели множество конструктивных изменений, но его основой остались те же две пластины из свинца, которые погружены в сернокислый электролит. На них наносится паста из окиси свинца. В процессе зарядки аккумулятора, одна из пластин выделяет водород, который восстанавливает окись металлического свинца, другая же — кислород, который переводит окись в перекись. Конструкция становится единым гальваническим элементом с электродами из самого свинца и его перекиси. Во время разрядки происходит раскисление перекиси и превращение металлического свинца в окись. Эти процессы сопровождаются производством электрического тока, проходящего по цепи до тех пор, пока электроды одинаково не покроются окисью свинца.


В последнее время создаются альтернативные источники электрической энергии, такие как щелочные аккумуляторы, хотя по некоторым эксплуатационным параметрам они уступают свинцовым. Так, при одинаковых размерах, свинцовый аккумулятор имеет более высокие показатели напряжения и отдаваемого тока.


Сплавы свинца с оловом и сурьмой применяют в типографской технике. Интересным является тот факт, что свинец и олово начали использовать в книгопечатании ещё с первых его шагов. Но в то время они не составляли единого сплава. Литеры из олова отливались в свинцовых формах, так как из мягкого свинца удобно чеканить формы, выдерживающие определенное количество этих заливок. Сегодняшние оловянно-свинцовые типографские сплавы составляются таким образом, чтобы они имели как отличные литьевые свойства и незначительную усадку, так и достаточную твёрдость и химическую устойчивость по отношению к краскам и растворам, их смывающим.


Но раньше письменности появилась живопись. На протяжении многих веков художники пользовались красками со свинцом в основе. Они и до сих пор не вышли из употребления: красная – сурик, желтая – свинцовый крон и, естественно, свинцовые белила. Именно из-за этих белил нам кажутся темными сейчас картины старых мастеров. Происходит это из-за того, что микропримеси сероводорода в воздухе превращают свинцовые белила в темный сернистый сульфид свинца.


С давних времён стенки гончарных изделий покрывали различными глазурями. Самая простая глазурь производится из окиси свинца и кварцевого песка. Сегодня санитарные нормы запрещают использовать эту глазурь для изготовления предметов домашнего обихода для исключения контакта пищевых продуктов с солями свинца. Но в состав майоликовых глазурей, которые предназначены для различных декоративных целей, легкоплавкие соединения свинца вводят, как и прежде.


Окись свинца входит также в состав хрусталя. Свинцовое стекло легко выдувается и гранится, на него достаточно просто наносить узоры и обычную нарезку. Такое стекло отлично преломляет свет и поэтому находит своё применение в оптических приборах.


Добавляя же в шихту свинец и поташ, производят стразы — стекла с блеском, более ярким, чем у многих драгоценных камней.


Во время плавки того или иного металла необходимо позаботиться об удалении из расплавленного сырья газов, иначе в результате может получиться низкокачественный материал. Для этого используются различные технологические приёмы. Выплавка свинца в этом смысле не доставляет металлургам никаких хлопот, ведь кислород, водород, азот, сернистый газ, углекислый газ, углеводороды, окись углерода не растворяются ни в твёрдом, ни в жидком свинце.


В древности во время строительства зданий и оборонительных сооружений камни зачастую скрепляли расплавленным свинцом. В Старом Крыму и сейчас сохранились развалины «свинцовой мечети», сооруженной в 14 столетии. Такое название это здание получило вследствие того, что зазоры каменной кладки были полностью залиты свинцом.


Производство золота считалось в Древнем Египте «священным искусством». Египетские завоеватели истязали жрецов, выпытывая секреты выплавки золота, но те сохраняли тайну. Лишь спустя много лет выявилась сущность оберегаемого египтянами процесса. Они, всего лишь на всего, расплавленным свинцом обрабатывали золотую руду. Свинец растворял благородный металл, и таким образом золото извлекалось из руды. Раствор затем подвергали окислительному обжигу, превращающему свинец в окись. Главной же тайной всего этого процесса были собственно горшки для обжига, которые изготавливались из костяной золы. Во время плавки окись свинца со случайными примесями впитывалась в стенки горшка, на дне же оставался чистый сплав. Свинец, как и изделия титанового проката широко используется в строительстве и архитектуре.


Свинец — элемент, известный ещё с глубокой древности, но и до сегодняшнего дня служащий человеку во многих областях его жизни и деятельности.


Назад к каталогу продукции

Ферросплавы и сплавы со свинцом — новые стандарты от ARMI|MBH

Ферросплавы и сплавы со свинцом — новые стандарты от ARMI|MBH

2021-04-23

Наш постоянный партнер ARMI|MBH активно работает над новыми продуктами. В конце 2020 года компания выпустила 10 новых CRM, в том числе 4 стандарта ферросплавов, стандарт свинцовой латуни и 5 сплавов свинца.

Ферросплавы

Ферросплавы — это двух- или трехкомпонентные сплавы железа с другими элементами (Cr, Si, Mn, Ti и др.).

Ферросплавы производят в печах путем восстановления оксидов углеродом при смешивании с железом. Кусковой материал, полученный в печи, измельчают в порошок и гомогенизируют.  

Уровень чистоты ферросплавов зависит от содержания дополнительных элементов в незначительных или следовых количествах. Постоянный мониторинг основных элементов гарантирует, что конечный продукт соответствует спецификации Мониторинг остальных элементов необходим для поддержания желаемого уровня чистоты. Ферросплавы ARMI|MBH сертифицированы по основным элементам, а также имеют сертификаты на большее количество второстепенных элементов и микроэлементов, чем любые сопоставимые стандартные образцы других производителей.

Новые стандарты ферросплавов:






НаименованиеХарактеристики
Высокоуглеродистый феррохром IARM-FCrP-20

Cr=68,8 мас.%, Fe=20,6%, C=8,6%.


Сертифицирован по Co, Cu, Mg, Mn, N, Ni, O, P, S и Si. 


Информационные значения для 20 других элементов.

Ферросилиций IARM-FSiP-20

Si=77,0 мас.% И Fe=21,8%. 


Сертифицирован по Al, C, Ca, Co, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Nb, Ni, P, Ti, W, Zn и Zr.


Информационные значения для 21 другого элемента.

Ферромарганец IARM-FMn-20

Mn=79,7 мас.%, Fe=16,6%, C=1,13%.


Сертифицированные значения по B, Co, Cr, Cu, Mn, N, Ni, P, S и Si.


Информационные значения для 22 элементов.

Ферробор IARM-FBP-20

B=18,4 мас.%, Fe=77,0%.


Сертифицированные значения по Al, C, Ca, Cr, Cu, Mn, Mo, N, Ni, S, Si, Sn, Ti, V, W и Zr. 


Информационные значения представлены для 18 элементов.

 

Новые CRM ферросплавов ARMI производятся в виде порошка во флаконах по 100 г

Сплавы со свинцом

Свинец широко используется в различных отраслях в зависимости от его чистоты и/или легирующих элементов. Например, сурьму (Sb) часто добавляют для повышения твердости и прочности. Новый стандарт Pb/Sb, MBH-85X ANTH G содержит Sb = 6,07%, Sn = 1,35%, As = 0,185%, а также сертифицирован для дополнительных 10 элементов, включая Ag, Bi, Cd, Co, Cu, Ni, S, Se, Te и Zn. Второй стандарт Pb/Sb — MBH-85X PSB10 C, с Sb = 10%, Sn = 0,134% и Cu = 0,147%. Этот CRM также имеет сертифицированные значения для Ag, As, Bi, Cd, Ni, Se и Zn.

Существует несколько уровней «чистого» свинца: от Pb>= 99,94% до Pb>= 99,90%. Различия в этих двух уровнях чистоты заключаются в содержании Bi. Новые стандарты MBH-83X PR4 J и MBH-83X PR12 B представляют собой чистые свинцы с Bi <0,013% и общим количеством сертифицированных элементов <0,06%.

Добавление олова в свинцовые сплавы может повысить твердость и прочность, но, что более важно, оно позволяет улучшить плавление и литье. Свинцовые сплавы с широким спектром содержания олова ниже 30% используются в автомобильной промышленности. Новый сплав Pb/Sn MBH-85X PSN2 D, содержит Sn = 1,9% и сертифицирован для 10 дополнительных микроэлементов, включая Ag, As, Bi, Cd, Cu, Fe, Ni, Sb, Se и Zn.

Латунь обладает высокой прочностью, стойкостью к коррозии. Свинец известен своей превосходной коррозионной стойкостью и пластичностью. Добавление свинца к латуни увеличивает её обрабатываемость, прочность и коррозионную стойкость. В свинцовой латуни может содержаться до 3,5% свинца. Латунь со средним содержанием свинца часто используется для изготовления различных крепежных изделий и небольших фитингов, в ней допускается содержание свинца от 1,5 до 2,5%. Свинцовая латунь MBH-31X 7835.2 L находится в середине этого диапазона с Pb = 2,07%, Zn = 33,4% и Cu = 63,7%. Стандарт также сертифицирован для дополнительных 13 элементов, включая Ag, Al, As, B, Bi, Cd, Co, Fe, Ni, P, Sb, Si и Sn.

Все новые материалы доступны либо в виде дисков для анализа ОЭС/РФА, либо в виде порошка для облегчения разложения в анализе с использованием ИСП.  

Чтобы заказать стандартные образцы сталей и сплавов или получить дополнительную информацию о продуктах, направьте запрос на Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

  • Назад

  • Вперёд

Сплав олова со свинцом: структура, свойства, сферы применения

Главная » Сплавы » Особенности сплавов на основе олова и свинца

На чтение 4 мин

Содержание

  1. История открытия
  2. Состав и структура
  3. Свойства и маркировка
  4. Классификация
  5. Сферы применения
  6. Особенности производства и обработки

На протяжении многих лет человек добывал новые металлы, создавал с их помощью соединения, которые обладали новыми параметрами. Сплав олова со свинцом используется в разных направлениях промышленности.

Сплав олова со свинцом

История открытия

Прежде чем говорить о производстве сплава нужно разобраться с тем, откуда появились его главные составляющие. По археологическим находкам историки установили, что впервые свинец появился 6 тыс. лет назад. Он содержался в серебряных рудах.

Благородный металл использовался для изготовления украшений, посуды, столовых приборов. Свинец считался отходом и поэтому не использовался. Однако постепенно люди заметили свойства этого материала. Сегодня он используется при производстве:

  • сплавов;
  • аккумуляторов;
  • конструкций, защищающих от радиоактивного излучения;
  • красящих составов, припоев для радиоэлектроники;
  • защитной оболочки для проводов.

Этот материал применяют в автомобилестроении.

Олово появилось около 3500 лет назад. Изначально оно использовалось для изготовления столовых приборов. В современной промышленности этот материал используется для создания консервных банок. Началось это с 1810 года, когда люди научились хранить продукты с помощью металлических емкостей. Олово используется при изготовлении радиаторов для автомобилей, подшипников.

Олово часто применяется для изготовления деталей промышленного оборудования. Это связано с его повышенным показателем твердости, прочности. Соединения этого металла со свинцом используется при создании подшипников, так как смесь считается износоустойчивой.

Состав и структура

Соединения часто содержат не только два основных компонента, но и легирующие добавки. Основной из них является сурьма. Соединением может содержать до 15% этого вещества. Другими легирующими добавками является серебро, кадмий висмут. Серебро, сурьма действуют одинаково. Их добавляют, когда нужно увеличить температуру плавления материала. Если нужно сделать смесь менее тугоплавкой, она насыщается висмутом, кадмием.

Когда нужно создать износоустойчивый материал, который будет выдерживать постоянное трение, смесь дополняется медью. Благодаря множеству легирующих добавок, которые можно использовать при производстве сплавов олово и свинца, соединения используют в разных направлениях промышленности.

Плавление сплава

Свойства и маркировка

Готовые сплавы на основе олова и свинца обладают рядом свойств, которые делают соединение уникальным:

  1. Температура плавления — до 500 градусов по Цельсию зависимо от процентного содержания легирующих добавок.
  2. Высокий показатель износоустойчивости.
  3. Стойкость к окислению выше, чем у чистых материалов.

Существует два вида соединений свинца: баббиты и припои. Первые обозначаются буквой «Б». Далее указываются буквы легирующих добавок, процентное содержание основного вещества, количество дополнительных компонентов.

Классификация

Особенно распространены сплавы олова и свинца, имеющие название баббиты. Их можно разделить на несколько групп:

  1. Оловянные — обозначаются как Б83, Б89. Содержат сурьму, свинец. Олово выступает основой. Применяется при изготовлении подшипников для промышленного оборудования. Однако основной металл считается дорогим, поэтому часто используются более дешёвые аналоги.
  2. Свинцовые — обозначаются как Б16. Сплавы на основе свинца считаются более выгодными аналогами оловянных соединений. Высокий показатель износоустойчивости позволяет изготавливать из них детали для станков, подвижных механизмов.
  3. Кальциевые — твердые частицы, которые входят в состав этого сплава, представляют собой соединение кальция, свинца. Олово выступает как дополнительный компонент.

Сферы применения

Оловянные сплавы раньше использовались для изготовления посуды, столовых приборов. Сейчас их гораздо чаще применяют для создания консервных банок. Из этого материла в соединении с другими компонентами изготавливают припои, которые бывают нескольких видов:

  1. Легкоплавкие — температура плавления не превышает 150 градусов по Цельсию.
  2. Среднеплавкие — становятся жидкими при нагревании от 200 до 500 градусов.
  3. Тугоплавкие — плавятся при температуре свыше 1100 градусов.

Ещё одна сфера применения сплавов — производство деталей, устойчивых к трению.

Оловянно-свинцовый припой

Особенности производства и обработки

Расходное сырьё получается из руды. Например, чтобы получить 1 килограмм чистого материала, необходимо переработать 100 кг руды. Плавятся оба материала при низких температурах. Для изготовления сплава нужно учитывать следующие особенности:

  1. При изготовлении формы для отливки нужно использовать материал, который не подвержен смачиванию расплавленными расходными металлами.
  2. Форма должна выдерживать нагрев при температуре свыше 250 градусов.
  3. Расплавленные металлы быстро окисляются под воздействием окружающей среды. Твердый металл защищён от окисления.

Если речь идёт о изготовлении припоя, то к соединению добавляют сурьму. Некоторые мастера добавляют серебро. Он обладает следующими особенностями:

  1. Серебро защищает материал от образования ржавчины.
  2. Из-за добавления благородного металла повышается ценник на готовый припой, но расширяется его функциональность.

Есть припои с добавлением цинка. Однако они редко используются. Цинк активно реагирует на воздействие факторов окружающей среды. Он начинает разрушаться, что приводит к нарушению целостности изделия. Лучше использовать смесь сурьмы, олова и свинца. Таким припоем паяют радиодетали, контакты, провода. Изменяя компоненты, мастера добиваются от расходника нужных характеристик. Нельзя забывать про использование флюса.

window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-57’, blockId: ‘R-A-1226522-57’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266488] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-52’, blockId: ‘R-A-1226522-52’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266497] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-49’, blockId: ‘R-A-1226522-49’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266495] = «window. yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-48’, blockId: ‘R-A-1226522-48’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[277810] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-43’, blockId: ‘R-A-1226522-43’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266499] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-32’, blockId: ‘R-A-1226522-32’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266496] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-31’, blockId: ‘R-A-1226522-31’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266487] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-29’, blockId: ‘R-A-1226522-29’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266490] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-27’, blockId: ‘R-A-1226522-27’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266489] = «window. yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-26’, blockId: ‘R-A-1226522-26’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266492] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-5’, blockId: ‘R-A-1226522-5’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266491] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-3’, blockId: ‘R-A-1226522-3’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[266500] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-11’, blockId: ‘R-A-1226522-11’ })})»+»ipt>»;

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Поделиться

Свинец и свинцовые сплавы представят в Москве — Новости металлургии

Металлоснабжение и сбыт

Switch to English


Конференции

  • 7 октября 2022г.
    Москва Юридический Форум для металлургической отрасли

  • 7 ноября 2022г.
    Москва Российский рынок металлов

Объявления

Куплю 38 Продам 17

  • Круг нержавеющий калиброванный h9 AISI 304 диаметр 5мм и 40 мм
  • Круг нержавеющий калиброванный h9 AISI 304 диаметр 12мм и 10 мм
  • Полоса нержавеющая матовая 40х6 50х6 60х6 80х6 AISI 304
  • Лист 40 мм сталь 3,8 тн по 43тр
  • Лист 30 мм лежалый 7,24тн по 43 тр
  • Скупка металлоконструкций +79221155022
  • Скупка бу и неликвидного металла +79221155022
  • Куплю металлопрокат любой +79221155022
  • Лист лежалый 25мм б. с.
  • Золото

Все объявления

Поставщики

  • 23 сентября
  • Метэко, Группа компаний(Санкт-Петербург)
  • 21 сентября
  • Ункомтех, Торговый дом(Москва)
  • 19 сентября
  • Белорецкий металлургический комбинат(Белорецк)
  • Санеста-Металл, Трубная компания(Санкт-Петербург)
  • 16 сентября
  • РусГазКрио(Москва)
  • 15 сентября
  • МаякМеталл(Самара)
  • 14 сентября
  • Митист Групп(Краснодар)
  • Завод Эко Технологий(Санкт-Петербург)
  • Уральский завод трубопроводной арматуры(Челябинск)
  • Уральский завод трубопроводной арматуры(Екатеринбург)

Справочник «Металлургия. Металлопоставки. Россия.»
Добавить компанию

Свинец
, Рязанская область
, Рязцветмет
, Металл-Экспо’2016

|

11 марта 2016 г. | 14:00

Свинец используется для самых различных целей, начиная от изготовления типографских шрифтов и заканчивая выпуском баббитов (антифрикционных сплавов для подшипников) и аккумуляторных пластин, а его ведущим в России производителем является Рязанский завод по производству и обработке цветных металлов (Рязцветмет).

Будучи основанным в 1953 г., Рязцветмет пережил все перепетии, выпавшие на долю отечественной цветной металлургии и продолжает развиваться в настоящее время.

В продуктовую линейку Рязцветмета входят различные марки свинца и свинцово-сурьмянистых сплавов. Более подробно о производственных возможностях и продукции Рязцветмета можно узнать, посетив его стенд (1G02) на 22-й Международной промышленной выставке «Металл-Экспо 2016» (8-11 ноября, павильон №75 ВДНХ, Москва).

Источник:
ИИС «Металлоснабжение и сбыт»

Просмотров: 268

Если вы нашли ошибку в тексте, вы можете уведомить об этом администрацию сайта, выбрав текст с ошибкой и нажатием кнопок
Shift+Enter

Популярные новости

В этом году выставка «Металл-Экспо» станет одной из площадок для заключения контрактов по гособоронзаказу

Встреча «красно-желтой группы»

Тенденции рынка в плане потребления продукции медной группы

Игроки рынка тяжелых цветных металлов сразились в боулинг (фото)

На цену меди влияют прежде всего финансовые инструменты

Видеоинтервью с коммерческим директором Кольчугинского завода специальных сплавов

Дорога назад

Олега Дерипаску обвинили в нарушении санкций

Видеоинтервью с коммерческим директором НТЦМ

Русал переходит на юани

Подписка на новости

Опрос МСС


Что вы ждете от осени т. г.?



(проводился с 30-08 по 18-09-2022)

  •  
  • Стагнацию и падение цен на стальной прокат 69 (34,16%)
  •  
  •  
  • Неопределенность продолжится 45 (22,28%)
  •  
  •  
  • Очередных потрясений на рынке металлов и не только 31 (15,35%)
  •  
  •  
  • Роста спроса и цен на стальную продукцию 29 (14,36%)
  •  
  •  
  • Стабильных цен и устойчивого спроса со стороны стройкомплекса 28 (13,86%)
  •  
  • Всего голосов: 202
  • Завершенные опросы

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.

Свинцовые сплавы — Belmont Metals

Свинцовые сплавы — Belmont Metals

Содержит: 99,99 % свинца в различных формах, баббит на основе свинца и литейные сплавы для ювелирных изделий и декоративных изделий, 6 % сурьмяного свинца, линотипные сплавы и припои на основе свинца

Свинец обычно используется для тысяч лет, потому что он широко распространен, легко извлекается и с ним легко работать, поскольку он очень пластичен, а также легко плавится. Крупнейшим доиндустриальным производителем свинца была римская экономика с расчетным годовым объемом производства 80 000 тонн, используемым для многих применений, включая систему водоснабжения. В наше время свинец используется в строительстве, свинцово-кислотных батареях, пулях и дробях, гирях, в составе припоев, оловянных сплавов, легкоплавких сплавов и в качестве защиты от радиации.

Области применения: Баббитовые сплавы, литейные сплавы, свинцовые грузы, кирпичи для защиты от радиации, акустический лист, легкоплавкие сплавы

Формы: Чушка, слиток, дробь, лист

Подробнее

Показаны все 13 результатов

Сортировка по умолчаниюСортировать по популярностиСортировать по последнимПо алфавиту A..ZПо алфавиту Z..A

  •