Legura kositra i olova: svojstva i naziv

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Opis ove teme najbolje je započeti odvojeno kositrom i olovom. Olovo, kositar 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. Prva vrsta se zove bijeli kositar, a to je β-modifikacija ove tvari. Drugi tip je α modifikacija, poznatija kao tin siva. Pri prelasku s jedne modifikacije na drugu, naime iz bijele u sivu, dolazi do snažne promjene volumena tvari, budući da se događa proces kao što je raspršivanje metala u prah. Ovo svojstvo naziva se kositra kuga. Ovdje je također važno napomenuti da je jedno od najnegativnijih svojstava kositra njegova sklonost smrzavanju. Drugim riječima, na temperaturama od -20 do +30 Celzijevih stupnjeva može započeti 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 mjestima s prilično visokim temperaturama.

Svojstva kositra i olova

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

Međutim, također je vrijedno napomenuti da se dodatne tvari koriste za usporavanje ove vrste transformacije u kositru. Najbolje od svega, pokazali su se materijali poput bizmuta i antimona. Dodavanje ovih tvari u volumenu od 0,5% smanjit će brzinu alotropne transformacije na gotovo 0, što znači da se bijeli kositar može smatrati potpuno stabilnim. Ovdje se također može primijetiti da se u manjoj mjeri, ali ipak, u istu svrhu koristi legura kositra i olova.

Ako govorimo o svojstvima olova, onda ono ima višu točku taljenja - 327 stupnjeva Celzija od kositra - 232 stupnja. Gustoća olova na sobnoj temperaturi je 11,34 g/cm3.

Karakteristike kositra i olova

Vrijedi početi s činjenicom da se rekristalizacija kaljenog kositra, olova i legura događa na temperaturi koja se smatra ispod sobne temperature. Zbog toga je njihova obrada vruća.

Opći pokazatelj bila je otpornost na koroziju u atmosferskim uvjetima. Međutim, mala razlika leži u otpornosti na koroziju pod utjecajem manjih tvari. Na primjer, olovo se najbolje očituje u interakciji s koncentriranim sastavima određenih kiselina - sumporne, fosforne itd. Kosit je pak najbolje otporan na otopine izprehrambene kiseline. Opseg ovih tvari zasebno je također različit. Kositar se naširoko koristi za kalajisanje, dok je olovo pronašlo svoj put u oblogu opreme za sumpornu kiselinu.

Sustavi od legure

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

Babbits

Uz naziv legure kositra i olova, već smo shvatili - to je eutektik. Ova skupina tvari s takvim sastavom najviše se koristi u proizvodnji legura ležajeva, koje se nazivaju "babbits". Ovaj materijal se koristi kao ispuna za školjke ležaja. Najvažnije je ovdje odabrati pravi materijal kako bi mogao lako uletjeti u okno. Na prvi pogled se čini da je masa kositra i legura olova s raznim lemovima izvrstan izlaz. Međutim, u stvarnosti to nije sasvim točno. Pokazalo se da su takvi materijali previše mekani, a koeficijent trenja između osovine i takvog umetka bio je visok. Drugim riječima, tijekom rada su se previše zagrijali, zbog čega su se metali niskog taljenja počeli "lijepiti" za osovinu. Kako bi se izbjegao ovaj nedostatak, počela se dodavati mala količina više krutih tvari. Na taj način je dobiven materijal koji je i mekan i tvrd u isto vrijeme.

Sastav materije

Da bi se dobila tvar koja ima upravo suprotne karakteristike, korištene su sljedeće tvari. 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, pak, su mekana i plastična baza. Kako bi se izbjegli takvi nedostaci kao što je taljenje čvrstih kristala i njihov uspon, u smjesu se dodaje još jedna komponenta - bakar. TakoTako je od komada legure olova i kositra uz dodatak nekih drugih tvari moguće stvoriti 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 babbiti na bazi kositra vrlo nepovoljni, budući da ovaj materijal košta dosta. 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 izravna legura olova i antimona. Bakar se ovdje koristi na isti način kao i olovo u prethodnom sastavu, to jest, da spriječi kristale čvrste baze da isplivaju.

Međutim, ovdje je vrijedno spomenuti nedostatke. Eutektika olova/antimona nije tako duktilna kao faza kositra. Stoga se tako izrađeni dijelovi brzo troše. Da biste nadoknadili ovaj nedostatak, još uvijek morate dodati određenu količinu kositra. Upotreba ternarnih eutektika cink-kositar-olovo nije vrlo česta.