Cín a olovo, slitina: vlastnosti a název

Začněte popis tohoto tématu nejlépe s cínem a olovem samostatně. Olovo, cín a slitiny tohoto materiálu mají určité vlastnosti, které jsou způsobeny jejich počátečním stavem.

Obecný popis cínu

Je důležité si uvědomit, že dva druhy této suroviny jsou odlišné. První typ se nazývá bílý cín a to je beta - modifikace této látky. Druhý typ je alfa je modifikace, která je lépe známá jako šedý cín. Při přechodu z jedné modifikace na druhou, konkrétně z bílé na šedou, dochází k silné změně objemu látky, protože dochází k procesu, jako je rozlití kovu do prášku. Tato vlastnost se nazývá cévní moru. Důležité je také poznamenat, že jednou z nejnepříznivějších vlastností cínu je jeho sklon k mrazu. Jinými slovy, při teplotě -20 až +30 stupňů Celsia může začít spontánní přechod z jednoho státu do druhého. Navíc přechod bude pokračovat, a to iv případě zvýšení teploty, ale až po zahájení procesu. Z tohoto důvodu jsou suroviny skladovány na místech s relativně vysokou teplotou.

Vlastnosti cínu a olova

Stojí za zmínku, že cín, olovo a slitiny těchto materiálů mají poměrně málo společných vlastností. Například, čím je cín čistší, tím větší je šance, že bude postižen mortem. Olovo, podle pořadí, vůbec nemá zkušenosti s allotropními přeměnami.

Je však třeba poznamenat, že další látky se používají k zpomalení tohoto druhu přeměny cínu. Nejlépe se ukázaly materiály jako je vizmut a antimon. Přidání těchto látek v objemu 0,5% sníží na téměř 0 rychlost alotropní transformace, což znamená, že bílý cín může být považován za zcela stabilní. Zde je možno poznamenat, že v menší míře, ale stále používá fúzi cínu a olova pro tentýž účel.

Pokud mluvíme o vlastnostech olova, pak má vyšší teplotu tání - 327 stupňů Celsia než cín - 232 stupňů. Hustota olova při pokojové teplotě je 11,34 g / cm³.

Charakteristika plechu a olova

Začíná skutečností, že rekrystalizace tvrzeného olovnatého cínu a slitin nastává při teplotě, která je považována za nižší než je teplota místnosti. Z tohoto důvodu je proces zpracování hotového typu.

Společným indikátorem byla odolnost proti korozi za atmosférických podmínek. Malý rozdíl však spočívá v odolnosti proti korozi pod vlivem sekundárních látek. Například olovo se projevuje nejlépe, když interaguje s koncentrovanými sloučeninami určitých kyselin - sírovými, fosforečnými atd. Cín je naopak nejlépe v rozporu s roztoky potravinových kyselin. Rozsah těchto látek se odděleně rovněž liší. Cín je široce používán pro cínování, zatímco olovo našlo svou aplikaci na obložení zařízení na výrobu kyseliny sírové.

Slitinové systémy

Zde je důležité začít s tím, že slitina cínu s olovem je ještě tavitelnější materiál než samostatně. Nejrozšířenější takové směsi byly prodávány jako pájky, pro výrobu typografických písem, odlitek pojistek apod. Takový systém jako "cín-olovo" patří do skupiny eutektického typu. Důležitou vlastností všech materiálů patřících do této kategorie je, že teplota jejich tavení je v oblasti od 120 do 190 stupňů Celsia. Kromě toho existují skupiny trojitých eutektik. Příkladem je systém slitin cínu, olova, zinku. Teplota tání takových materiálů klesá ještě níže a jeho limit je 92-96 stupňů Celsia. Pokud přidáte do slitiny a čtvrtá součást, indikátor teploty tání klesne na hodnotu 70 stupňů. Pokud mluvíme o použití slitiny cínu a olova jako pájky, pak nejčastěji přidávají až 2% látky, jako je antimon. To se provádí s cílem zlepšit roztíratelnost pájky. Zde je třeba poznamenat, že teplota tavení může být regulována "poměrem cín / olovo". Nejvíce tavné suroviny se taví rychlostí 190 stupňů.

Babbits

S tím, co se nazývá slitina cínu a olova, už přišla - tato eutektika. Tato skupina látek s takovým složením se stala nejrozšířenější ve výrobě nosných slitin, které se nazývají "bubbity". Tento materiál se používá jako náplň pro ložiskové obaly. Zde je nejdůležitější volbou správného materiálu, aby mohl snadno pracovat na hřídeli. Na první pohled se zdá, že hmotnost slitin cínu a olova s ​​různými pájkami je vynikající východiskem. Ve skutečnosti to ale není tak. Tyto materiály byly příliš měkké a koeficient tření mezi hřídelem a takovou vložkou byl vysoký. Jinými slovy, během práce se příliš zahřály, kvůli tomu se kovy s nízkou teplotou tání začaly "držet" na hřídeli. Aby se předešlo této nevýhodě, začalo se přidávat malé množství pevnějších látek. Tak byl získán materiál, který je současně měkký a tvrdý.

Složení látky

K dosažení takové látky, která má přímo opačné vlastnosti, byly použity následující látky. Nejdůležitější je, že leží okamžitě ve dvoufázové oblasti alfa- + beta-. Krystaly beta - fáze jsou obohaceny o pájku, jako je antimon. Působí jako tvrdé křehké látky. Krystaly alfa - fáze, zase jsou měkkou a plastovou základnou. Aby se předešlo takovým nevýhodám jako je tavenina pevných krystalů a jejich vzestup, do směsi se přidá další složka, měď. Z kusu slitinového olova a cínu s přidáním některých dalších látek je tedy možné vytvořit nosný materiál, který kombinuje dvě protichůdné vlastnosti - tvrdost a měkkost. Klasickým a nejobvyklejším produktem této značky byl Babbit B83. Složení této slitiny je 83% Sn-11% Sb-6% Cu.

Alternativa

Stojí za zmínku, že z pohledu ekonomiky jsou žíly na bázi cínu velmi neziskové, protože tento materiál stojí hodně. Navíc samotný cín je považován za vzácnou látku. Z těchto dvou důvodů byly vyvinuty alternativní ložiska na bázi olova, antimonu a mědi. V takovém prostředku působí krystaly antimonu jako pevná báze. Měkká slitina je přímá slitina olova a antimonu. Měď se zde používá stejným způsobem jako olovo v předchozím složení, to znamená, aby se zabránilo vznikajícím krystalům pevného substrátu.

Zde však stojí za zmínku nedostatky. Eutektika z olova a antimonu není tak plastická jako fáze s použitím cínu. Takto vyráběné díly trpí rychlým opotřebením. Chcete-li vyrovnat tuto nevýhodu, musíte ještě přidat určité množství cínu. Použití trojité eutektiky slitina zinku a cínu není příliš časté.