Tin og blylegering: egenskaber og navn

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Det er bedst at starte beskrivelsen af dette emne med blik og bly separat. Bly, tin og legeringer af dette materiale har visse egenskaber, der skyldes deres oprindelige tilstand.

Generel beskrivelse af tin

Det er vigtigt at bemærke her, at der skelnes mellem to typer af dette råmateriale. Den første type kaldes hvidt tin, og det er β-modifikationen af dette stof. Den anden type er α-modifikationen, som er bedre kendt som tin grey. Når man går fra en modifikation til en anden, nemlig fra hvid til grå, sker der en kraftig ændring i stoffets volumen, da der sker en proces som spredning af metal til pulver. Denne egenskab kaldes tinpest. Det er også vigtigt at bemærke her, at en af de mest negative egenskaber ved tin er dets tendens til frost. Med andre ord, ved temperaturer fra -20 til +30 grader Celsius kan en spontan overgang fra en tilstand til en anden begynde. Desuden vil overgangen fortsætte, selvom temperaturen øges, men efter at processen er påbegyndt. På grund af dette skal råvarer opbevares på steder med ret høje temperaturer.

Egenskaber af tin og bly

Det er værd at sige, at tin,bly og legeringer af disse materialer har meget få egenskaber til fælles. For eksempel, jo renere tin er, jo større er chancen for, at den bliver ramt af pesten. Bly undergår til gengæld slet ikke allotrope transformationer.

Det er dog også værd at bemærke, at der bruges yderligere stoffer til at bremse denne form for transformation i tin. Det bedste af det hele var, at materialer som vismut og antimon viste sig. Tilsætning af disse stoffer i et volumen på 0,5 % vil reducere hastigheden af allotrop transformation til næsten 0, hvilket betyder, at hvidt tin kan anses for at være fuldstændig stabilt. Det kan også her bemærkes, at der i mindre omfang, men alligevel, anvendes en legering af tin og bly til samme formål.

Hvis vi taler om blyets egenskaber, så har det et højere smeltepunkt - 327 grader Celsius end tin - 232 grader. Densiteten af bly ved stuetemperatur er 11,34 g/cm3.

Tin- og blyegenskaber

Det er værd at starte med, at omkrystallisationen af hærdet tin, bly og legeringer sker ved en temperatur, der anses for at være under stuetemperatur. Af denne grund er deres behandling hot.

Den generelle indikator var modstand mod korrosion under atmosfæriske forhold. En lille forskel ligger dog i modstandsdygtigheden over for korrosion under påvirkning af mindre stoffer. For eksempel viser bly sig bedst, når det interagerer med koncentrerede sammensætninger af visse syrer - svovlsyre, fosforsyre osv. Tin modstår til gengæld bedst opløsninger framadsyrer. Omfanget af disse stoffer separat er også forskelligt. Tin er meget brugt til fortinning af tin, mens bly har fundet vej ind i foringen af svovlsyreudstyr.

Legeringssystemer

Her er det vigtigt at starte med, at en legering af tin og bly er et endnu mere smeltbart materiale end hver for sig. Sådanne blandinger er mest udbredt som lodninger, til fremstilling af typografiske skrifttyper, til støbning af sikringer osv. Et sådant system som "tin - bly" hører til gruppen af den eutektiske type. En vigtig egenskab ved alle materialer, der tilhører denne kategori, er, at deres smeltetemperatur er i området 120 til 190 grader Celsius. Derudover er der grupper af ternære eutektikker. Et eksempel er tin-bly-zink-legeringssystemet. Smeltetemperaturen af sådanne materialer falder endnu lavere, og dens grænse er 92-96 grader Celsius. Hvis du tilføjer en fjerde komponent til legeringen, falder smeltetemperaturen til 70 grader. Hvis vi taler om brugen af en legering af tin med bly som loddemiddel, så indføres oftest op til 2% af et stof som antimon i deres sammensætning. Dette gøres for at forbedre flowet af loddet. Det er her værd at bemærke, at smeltetemperaturen kan styres af "tin/bly"-forholdet. Det mest smeltelige råmateriale smelter ved 190 grader.

Babbits

Med navnet på legeringen af tin og bly, har allerede fundet ud af - det er en eutektik. Denne gruppe af stoffer med en sådan sammensætning er mest udbredt i produktionen af lejelegeringer, som kaldes "babbits". Dette materiale bruges som fyld til lejeskaller. Det vigtigste her er at vælge det rigtige materiale, så det nemt kan løbe ind til skaftet. Ved første øjekast ser det ud til, at massen af tin og blylegeringer med forskellige lodninger er en glimrende vej ud. Men i virkeligheden er dette ikke helt sandt. Sådanne materialer viste sig at være for bløde, og friktionskoefficienten mellem akslen og en sådan indsats var høj. Med andre ord, under drift blev de opvarmet for meget, på grund af dette begyndte lavtsmeltende metaller at "klæbe" til akslen. For at undgå denne mangel begyndte en lille mængde flere faste stoffer at blive tilføjet. På den måde fik man et materiale, der er både blødt og hårdt på samme tid.

sammensætning af stof

For at opnå et stof, der har præcis de modsatte egenskaber, blev følgende stoffer brugt. Det vigtigste er, at de ligger umiddelbart i tofaseområdet α + β. Krystaller af β-fasen er beriget med loddemetal såsom antimon. De fungerer som faste sprøde stoffer. α-fase krystallerne er til gengæld en blød og plastisk base. For at undgå sådanne mangler som smeltning af faste krystaller og deres opstigning tilsættes en anden komponent til blandingen - kobber. SåUd fra et stykke af en legering af bly og tin med tilsætning af nogle andre stoffer er det således muligt at skabe et babbit-bærende materiale, der kombinerer to modsatte kvaliteter - hårdhed og blødhed. Babbit B83 blev det klassiske og mest almindelige produkt fra dette mærke. Sammensætningen af denne legering er som følger: 83% Sn; 11% Sb; 6 % Cu.

Alternativ

Det skal siges, at fra et økonomisk synspunkt er tin-baserede babbits meget ufordelagtige, da dette materiale koster ret meget. Desuden betragtes tin selv som et knapt stof. Af disse to grunde er der udviklet alternative lejer baseret på bly, antimon og kobber. I denne sammensætning fungerer antimonkrystaller som en fast base. Den bløde base er en direkte legering af bly og antimon. Kobber bruges her på samme måde som blyet i den foregående sammensætning, det vil sige for at forhindre faste basiskrystaller i at flyde op.

Her er det dog værd at nævne manglerne. Bly/antimon-eutektikken er ikke så duktil som tinfasen. Derfor lider dele fremstillet på denne måde under hurtigt slid. For at udligne denne ulempe skal du stadig tilføje en vis mængde tin. Brugen af zink-tin-bly ternære eutektika er ikke særlig almindelig.