Legura kositra i olova: svojstva i naziv

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Opis ove teme najbolje je započeti odvojeno limom i olovom. Olovo, kalaj i legure ovog materijala imaju određena svojstva koja su posljedica njihovog početnog stanja.

Opći opis konzerve

Ovdje je važno napomenuti da se razlikuju dvije vrste ove sirovine. Prvi tip se zove bijeli kalaj, i to je β-modifikacija ove supstance. Drugi tip je α modifikacija, koja je poznatija kao tin siva. Prilikom prelaska s jedne modifikacije na drugu, odnosno iz bijele u sivu, dolazi do snažne promjene volumena tvari, jer dolazi do procesa kao što je raspršivanje metala u prah. Ovo svojstvo naziva se kositra kuga. Ovdje je također važno napomenuti da je jedno od najnegativnijih svojstava kalaja njegova sklonost smrzavanju. Drugim riječima, na temperaturama od -20 do +30 stepeni Celzijusa može početi spontani prijelaz iz jednog stanja u drugo. Osim toga, prijelaz će se nastaviti čak i ako se temperatura poveća, ali nakon što je proces započeo. Zbog toga se sirovine moraju skladištiti na mestima sa prilično visokim temperaturama.

Svojstva kalaja i olova

Vrijedi reći da limenka,olovo i legure ovih materijala imaju vrlo malo zajedničkih svojstava. Na primjer, što je lim čistiji, veća je šansa da će ga zahvatiti kuga. Olovo, zauzvrat, uopće ne prolazi kroz alotropske transformacije.

Međutim, također je vrijedno napomenuti da se dodatne supstance koriste za usporavanje ove vrste transformacije u kalaju. Najbolje od svega, pokazali su se materijali poput bizmuta i antimona. Dodavanje ovih supstanci u zapremini od 0,5% smanjiće brzinu alotropske transformacije na skoro 0, što znači da se beli kalaj može smatrati potpuno stabilnim. Ovdje se također može primijetiti da se u manjoj mjeri, ali ipak, za istu svrhu koristi legura kalaja i olova.

Ako govorimo o svojstvima olova, onda ono ima višu tačku topljenja - 327 stepeni Celzijusa od kalaja - 232 stepena. Gustina olova na sobnoj temperaturi je 11,34 g/cm3.

Karakteristike kositra i olova

Vrijedi početi s činjenicom da se rekristalizacija kaljenog kalaja, olova i legura odvija na temperaturi koja se smatra ispod sobne temperature. Iz tog razloga, njihova obrada je vruća.

Opšti pokazatelj je bila otpornost na koroziju u atmosferskim uslovima. Međutim, mala razlika leži u otpornosti na koroziju pod utjecajem manjih tvari. Na primjer, olovo se najbolje manifestira u interakciji s koncentriranim sastavima određenih kiselina - sumporne, fosforne itd.prehrambene kiseline. Opseg ovih supstanci odvojeno je također različit. Kalaj se široko koristi za kalajisanje kalaja, dok je olovo pronašlo svoj put u oblogu opreme za sumpornu kiselinu.

Sistemi od legure

Ovdje je važno početi s činjenicom da je legura kalaja i olova još topljiviji materijal nego zasebno. Takve mješavine se najčešće koriste kao lemovi, za izradu tipografskih fontova, za livenje osigurača itd. Takav sistem kao što je "kalaj - olovo" spada u grupu eutektičkog tipa. Važno svojstvo svih materijala koji pripadaju ovoj kategoriji je da je njihova temperatura topljenja u području od 120 do 190 stepeni Celzijusa. Osim toga, postoje grupe ternarnih eutektika. Primjer je sistem legure kositar-olovo-cink. Temperatura topljenja takvih materijala pada još niže, a njena granica je 92-96 stepeni Celzijusa. Ako leguri dodate četvrtu komponentu, tada će temperatura topljenja pasti na 70 stepeni. Ako govorimo o upotrebi legure kositra s olovom kao lemom, tada se najčešće u njihov sastav unosi do 2% tvari poput antimona. Ovo se radi kako bi se poboljšao protok lema. Ovdje je vrijedno napomenuti da se temperatura topljenja može kontrolirati omjerom "kalaj/olovo". Najtopljivija sirovina se topi na 190 stepeni.

Babbits

Uz naziv legure kalaja i olova, već smo shvatili - to je eutektik. Ova grupa supstanci takvog sastava najviše se koristi u proizvodnji legura ležajeva, koje se nazivaju "babbits". Ovaj materijal se koristi kao ispuna za školjke ležajeva. Ovdje je najvažnije odabrati pravi materijal kako bi lako mogao ući u okno. Na prvi pogled se čini da je masa kalaja i legura olova sa raznim lemovima odličan izlaz. Međutim, u stvarnosti to nije sasvim tačno. Pokazalo se da su takvi materijali previše mekani, a koeficijent trenja između osovine i takvog umetka bio je visok. Drugim riječima, tokom rada su se previše zagrijali, zbog čega su se metali niskog topljenja počeli "lijepiti" za osovinu. Da bi se izbjegao ovaj nedostatak, počela je da se dodaje mala količina više čvrste tvari. Na taj način se dobija materijal koji je istovremeno i mekan i tvrd.

Sastav materije

Da bi se dobila supstanca koja ima upravo suprotne karakteristike, korišćene su sledeće supstance. Najvažnije je da leže odmah u dvofaznom području α + β. Kristali β-faze obogaćeni su lemom kao što je antimon. Djeluju kao čvrste krhke tvari. Kristali α-faze, zauzvrat, su mekana i plastična baza. Kako bi se izbjegli takvi nedostaci kao što je taljenje čvrstih kristala i njihovo uzdizanje, smjesi se dodaje još jedna komponenta - bakar. DakleTako je od komada legure olova i kalaja uz dodatak nekih drugih supstanci moguće napraviti babbit nosivi materijal koji spaja dvije suprotne kvalitete - tvrdoću i mekoću. Babbit B83 postao je klasičan i najčešći proizvod ove marke. Sastav ove legure je sljedeći: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Alternativa

Treba reći da su sa stajališta ekonomičnosti babiti na bazi kositra vrlo štetni, jer ovaj materijal košta prilično skupo. Osim toga, sam kositar se smatra rijetkom tvari. Iz ova dva razloga razvijeni su alternativni ležajevi na bazi olova, antimona i bakra. U ovom sastavu, kristali antimona djeluju kao čvrsta baza. Meka baza je direktna legura olova i antimona. Bakar se ovdje koristi na isti način kao i olovo u prethodnoj kompoziciji, odnosno da spriječi kristale čvrste baze da isplivaju.

Međutim, ovdje vrijedi spomenuti nedostatke. Eutektika olova/antimona nije tako duktilna kao kalajna faza. Zbog toga se ovako izrađeni dijelovi brzo troše. Da biste nadoknadili ovaj nedostatak, još uvijek morate dodati određenu količinu kalaja. Upotreba ternarnih eutektika cink-kalaj-olovo nije baš uobičajena.