Свинец – наиболее мягкий и вязкий из всех металлов; он легко прокатывается, штампуется, хорошо прессуется и отливается. В сухом воздухе свинец не изменяется, а во влажном — постепенно разрушается.
Свинец получают из сульфидной руды, которую сначала флотацией обогащают, затем нагревают в печи с коксом и известняком и далее полученный продукт очищают электролизом.
Свинец используют, в основном, для изготовления пластин аккумуляторов, для оболочек электрических кабелей, для защиты (основной материал) от радиоактивного излучения, для изготовления краски – свинцовых белил PbСO3 × Pb (OH)2 и красного сурика Pb3O4.
Олово — это мягкий, пластичный и вязкий материал, немного тверже свинца, хорошо прокатывается. Получают его аналогично свинцу: руду обогащают флотацией, плавят с углем и флюсами. Почти половина (40 %) его расходуется в пищевой промышленности (консервные банки). Сплавы олова применяются для пайки металлов, лужения деталей, изготовления подшипников скольжения.
Как отличить свинец от цинка? Самый примитивный способ.
У изделий из олова есть болезнь — «оловянная чума». При температуре от +13 ºС и ниже происходит (максимальное при температуре –33 ºС) изменение структуры, при этом объем металла резко возрастает (до 25 %) и изделие рассыпается в порошок. Этому переходу способствует наличие в белом олове зародышей серого олова, т.е. «болезнь» является еще и заразной.
Баббиты – антифрикционные сплавы на основе олова, свинца, цинка или алюминия. Сначала баббитами называли сплавы только на основе олова. Баббиты широко используются для заливки подшипников и вкладышей турбин, компрессоров, электродвигателей, двигателей тракторов и автомобилей, вагонов, локомотивов.
Припои – сплавы цветных металлов, применяемые при пайке для получения монолитного паяного шва: мягкий припой – сплав олова, свинца и сурьмы (40% Sn; 1,5…2,0% Sb; остальное – свинец) и твердый припой – медно-цинковый сплав и медно — серебряный (44.5…45.5% Ag, 29…31% Cu; остальное – цинк).
Твердые сплавы – твердые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при нагревании до 900…1000 С. В основном изготовляют на основе карбидов вольфрама и титана при различном содержании кобальта. Применяют для изготовления наплавкой бурового и режущего инструмента.
Серебро в природе встречается в виде самородков и химических соединений (Ag2O3, AgCl), но главным образом получают серебро попутно при добыче других металлов (меди, свинца,…). Серебро обладает наивысшей из металлов электропроводимостью (см. табл. 2.10), высокими теплопроводностью и химической стойкостью.
Ионы Ag + уничтожают бактерии и в очень малых концентрациях стерилизуют питьевую воду. В основном, серебро применяется в приборостроении. С помощью серебряных припоев производят пайку деталей, обеспечивающую высокую антикорозийность и низкое омическое сопротивление.
Цинк — имеет низкую температуру плавления, а при температуре выше 500 ºС окисляется на воздухе; он плохо обрабатывается режущим инструментом. Во влажном воздухе цинк быстро покрывается прочной окисной пленкой, которая, аналогично алюминиевой пленке, надежно предохраняет металлическую деталь от дальнейшей коррозии.
Опять сварил философский камень. Из меди, олова и свинца
— как главное средство для защиты металлов от коррозии (он наносится горячим способом, т.е. опусканием изделия в ванну с расплавленным цинком; распылением расплавленного цинка;
элекролитически; диффузионным насыщением поверхности;
— в качестве легирующего элемента (латунь: сплав меди и цинка);
— для приготовления красок (цинковые белила содержат ZnO);
— для изготовления экранов телевизионных трубок (ZnS в смеси с CdS приобретает люминесцентные свойства).
Источник: studfile.net
Укажите самый пластичный металл олово золото свинец цинк
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.
14. Оловянно-свинцовые и оловянные 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 ПорПОССу-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.
15. Медно-цинковые припои
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 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.
Уважаемый посетитель, Вы прочитали статью «Олово, свинец, цинк и их сплавы», которая опубликована в категории «Материаловедение». Если Вам понравилась или пригодилась эта статья, поделитесь ею, пожалуйста, со своими друзьями и знакомыми.
Источник: osvarke.info
Как отличить олово от свинца?
Здесь важно отметить, что различают два типа этого сырья. Первый тип называют белым оловом, и он является β-модификацией этого вещества. Второй тип — это α-модификация, которая более известна как серое олово.
При переходе из одной модификации в другую, а именно из белой в серую, возникает сильное изменение объема вещества, так как происходит такой процесс, как рассыпание металла в порошок. Данное свойство принято называть Здесь также важно отметить, что одно из наиболее негативных свойств олова — это его склонность к морозу. Другими словами, при температуре от -20 до +30 градусов по Цельсию может начаться самопроизвольный переход из одного состояние в другое. К тому же переход продолжится, даже если повысить температуру, но уже после того как процесс начался. Из-за этого хранить сырье приходится в местах с довольно высокой температурой.
Альтернатива
Стоит сказать о том, что с точки зрения экономии баббиты на основе олова очень невыгодны, так как этот материал стоит довольно много. Кроме того, само по себе олово считается дефицитным веществом. По этим двум причинам были разработаны альтернативные подшипники, в основу которых лег свинец, сурьма и медь. В таком составе кристаллики сурьмы выступают в качестве твердой основы.
Мягким же основанием выступает непосредственный сплав из свинца и сурьмы. Медь здесь используется таким же образом, как и свинец в предыдущем составе, то есть для препятствия всплывания кристаллов твердой основы.
Однако здесь же стоит сказать и о недостатках. Эвтектик из свинца и сурьмы не такой пластичный, как фаза с использованием олова. А потому детали, изготовленные таким образом, страдают от быстрого износа. Чтобы нивелировать данный недостаток, все же приходится добавлять некоторое количество олова. Использование тройных эвтектиков не слишком распространено.
Физические свойства свинца
Археологические артефакты свидетельствуют о том, что этот химический элемент был известен человеку более 6000 лет назад. Его открытие связано с присутствием металла в рудах, содержащих серебро. При их выплавке материал выбрасывался в отходы, но со временем из него начали делать различные изделия: фигурки, водопроводные трубы. В настоящее время свинец применяется:
- для производства аккумуляторов;
- в кабельной промышленности — для создания защитной бесшовной оболочки;
- для изготовления красок и припоев;
- при строительстве защитных сооружений — для источников радиационного загрязнения (саркофагов);
- для производства сплавов на его основе (баббитов);
- для изготовления типографских составов;
- в медицине.
Свойства и маркировка
Готовые сплавы на основе олова и свинца обладают рядом свойств, которые делают соединение уникальным:
- Температура плавления — до 500 градусов по Цельсию зависимо от процентного содержания легирующих добавок.
- Высокий показатель износоустойчивости.
- Стойкость к окислению выше, чем у чистых материалов.
Свойства
Как уже было отмечено ранее существует деление припоев на две категории в зависимости от температуры плавления. Мягкие или легкоплавкие – это сплавы плавящиеся при менее 450 °С. Стоит отметить, что они не обязательно изготавливаются из олова. Тут может использоваться галлий, висмут, кадмий, индий.
Тем не менее зачастую используется не один, а смесь нескольких элементов. Это нужно, чтобы придать сплаву необходимые характеристики и параметры. Наиболее распространёнными являются ПОСы.
Таблица припоев для пайки алюминия.
В зависимости от концентрации олова выделяют несколько десятков сплавов, производящихся в соответствии с государственным стандартом – ГОСТом.
Данное превращение приводит также и к увеличению объема, сопровождающегося разрушением с образованием серого порошка. Такой процесс называется «оловянной чумой».
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.
Технические параметры олова
