Калай и олово, сплав: свойства и име. Оловен припой Здрава сплав от калай и олово

И сплавите от този материал имат определени свойства, които се дължат на първоначалното им състояние.

Общо описание на калая

Тук е важно да се отбележи, че се разграничават два вида от тази суровина. Първият тип се нарича бял калай и е β-модификацията на това вещество. Вторият тип е α модификацията, която е по-известна като калаено сиво. При преминаване от една модификация към друга, а именно от бяло към сиво, има силна промяна в обема на веществото, тъй като възниква процес като разпръскването на метал в прах. Това свойство обикновено се нарича Тук също е важно да се отбележи, че едно от най-негативните свойства на калая е неговата склонност към замръзване. С други думи, при температури от -20 до +30 градуса по Целзий може да започне спонтанен преход от едно състояние в друго. В допълнение, преходът ще продължи дори ако температурата се повиши, но след като процесът е започнал. Поради това суровините трябва да се съхраняват на места с доста висока температура.

Свойства на калая и оловото

Струва си да се каже, че калайът, оловото и сплавите на тези материали имат доста общи свойства. Например, колкото по-чист е калайът, толкова по-голям е шансът да бъде засегнат от чумата. Оловото, от своя страна, изобщо не претърпява алотропни трансформации.

Все пак трябва да се отбележи, че се използват допълнителни вещества за забавяне на този вид трансформация в калай. Най-добре се показаха материали като бисмут и антимон. Добавянето на тези вещества в обем от 0,5% ще намали скоростта на алотропната трансформация почти до 0, което означава, че белият калай може да се счита за напълно стабилен. Тук също може да се отбележи, че в по-малка степен, но все пак, за същата цел се използва сплав от калай и олово.

Ако говорим за свойствата на оловото, то има по-висока точка на топене - 327 градуса по Целзий, отколкото калая - 232 градуса. Плътността на оловото при стайна температура е 11,34 g/cm 3 .

Характеристики на калай и олово

Струва си да започнем с факта, че прекристализацията на калай, олово и сплави се извършва при температура, която се счита за по-ниска от стайната. Поради тази причина процесът на тяхната обработка е от горещ тип.

Общият показател беше устойчивостта на корозия при атмосферни условия. Въпреки това, малка разлика е в устойчивостта на корозия под въздействието на второстепенни вещества. Например, оловото се проявява най-добре при взаимодействие с концентрирани състави на определени киселини - сярна, фосфорна и др. Калайът от своя страна е най-устойчив на разтвори от хранителни киселини. Обхватът на тези вещества поотделно също е различен. Калайът се използва широко за калайдисване на калай, докато оловото е намерило приложение за облицовка на оборудване за производство на сярна киселина.

Системи от сплави

Тук е важно да започнем с факта, че сплав от калай и олово е още по-топим материал, отколкото поотделно. Такива смеси се използват най-широко като спойки, за производство на типографски шрифтове, за леене на предпазители и др. Такава система като "калай - олово" принадлежи към групата на евтектичния тип. Важно свойство на всички материали, принадлежащи към тази категория, е, че тяхната температура на топене е в диапазона от 120 до 190 градуса по Целзий. Освен това има групи от трикомпонентни евтектики. Пример за това е системата от сплав калай-олово-цинк. Температурата на топене на такива материали пада още по-ниско и нейната граница е 92-96 градуса по Целзий. Ако добавите четвърти компонент към сплавта, тогава температурата на топене ще падне до 70 градуса. Ако говорим за използването на сплав от калай с олово като спойка, тогава най-често в техния състав се въвежда до 2% от вещество като антимон. Това се прави, за да се подобри потока на спойката. Тук си струва да се отбележи, че температурата на топене може да се контролира чрез съотношението "калай/олово". Най-топимите суровини се топят със скорост 190 градуса.

бабити

Вече разбрахме името на сплавта от калай и олово - това е евтектика. Тази група вещества с такъв състав се използва най-широко при производството на лагерни сплави, които се наричат "бабити". Този материал се използва като пълнеж за лагерни корпуси. Най-важното тук е да изберете правилния материал, така че да може лесно да влезе във вала. На пръв поглед изглежда, че масата от калаени и оловни сплави с различни спойки е отличен изход. В действителност обаче това не е съвсем вярно. Такива материали се оказаха твърде меки и коефициентът на триене между вала и такава вложка беше висок. С други думи, по време на работа те се нагряват твърде много, поради което металите с ниска топимост започват да се "залепват" към вала. За да се избегне този недостатък, започна да се добавя малко количество повече твърди вещества. По този начин се получи материал, който е едновременно мек и твърд.

Съставът на веществото

За да се постигне такова вещество, което има точно противоположни характеристики, са използвани следните вещества. Най-важното е, че те лежат непосредствено в двуфазната област α + β. Кристалите на β-фазата са обогатени с припой като антимон. Те действат като твърди крехки вещества. Кристалите α-фаза от своя страна представляват мека и пластична основа. За да се избегнат такива недостатъци като топенето на твърди кристали и тяхното издигане, към сместа се добавя друг компонент - мед. По този начин от парче сплав от олово и калай с добавяне на някои други вещества е възможно да се създаде материал за бабитов лагер, който съчетава две противоположни качества - твърдост и мекота. Babbit B83 стана класическият и най-разпространеният продукт на тази марка. Съставът на тази сплав е както следва: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

алтернатива

Струва си да се отбележи, че от гледна точка на икономиката бабитите на базата на калай са много неблагоприятни, тъй като този материал струва доста. Освен това самият калай се счита за дефицитно вещество. Поради тези две причини са разработени алтернативни лагери на базата на олово, антимон и мед. В този състав кристалите антимон действат като твърда основа. Меката основа е директна сплав от олово и антимон. Медта се използва тук по същия начин като оловото в предишния състав, тоест, за да се предотврати изплуването на твърди основни кристали.

Тук обаче си струва да споменем недостатъците. Оловно/антимоновата евтектика не е толкова пластична, колкото калаената фаза. Поради това изработените по този начин части страдат от бързо износване. За да компенсирате този недостатък, все още трябва да добавите известно количество калай. Използването на трикомпонентни евтектики не е много често срещано.

Заявление за продукт/услуга

оловна спойка използва се при запояване за комбиниране на няколко метални заготовки в един продукт. Температурата, при която се топи спойката, винаги е по-ниска от температурата на топене на комбинираните елементи.

Можете да закупите оловен припой от нас. Работим с марки оловни припои C1, C2, SSuA, представени под формата на цилиндри, пръти, слитъци и тел. Доставяме и други марки припои: POS 30, POS 61, POS 40, POS 63 и много други.

Популярността на оловния припой се дължи на неговата плавимост. В чистата си форма оловото е мек, лесен за обработка материал. При взаимодействие с въздуха върху повърхността на оловото се образува оксиден филм. Металът е силно разтворим в киселини и основи, които съдържат органични вещества и азот. Точката на топене на оловния припой с висока чистота е 327,5°C.

По време на нагряването на оловото протича процес на окисление и то толкова бързо, че запояването се извършва в редуцираща среда. Забавя процеса на окисление и позволява на спойката лесно да се свърже със запояваните детайли. Редукционната среда се образува от нагревателна горелка, която се захранва с кислород и водород във въздуха. В този случай трябва да има излишно количество водород.

Видове спойки. Свойства и характеристики

Има два вида спойка - мека и твърда. Тази класификация се дължи на механичната якост и стойността на точката на топене. Меките сплави за запояване са тези, чиято точка на топене е под 300ºC, а твърдите сплави са над 300ºC. Якостта на опън на меките припои варира от 16 до 100 MPa, а при твърдите припои съответно от 100 до 500 MPa. Изборът на спойка за работа зависи от вида на метала (или металите, в случай че са различни). Освен това се вземат предвид антикорозионната устойчивост, необходимата механична якост и цена. Ако проводимите заготовки действат като метални части, обърнете внимание на стойността на специфичната проводимост на спойката.

Припоите често се наричат по името на метала, който се съдържа в тях в най-голямо количество. Например: олово, калай-олово. И в случай, че един от компонентите на спойката е благороден или рядък метал, спойката се нарича този компонент. Например: сребро.

За конвенционалното обозначение на спойка се използва руската буква P (припой), след това главната буква на името на основните компоненти (на руски) и техния процент.

Условното наименование на компонентите изглежда така: A - алуминий; Wee - бисмут; G - германий; Zl - злато; Ин - индий; К - кадмий; Kr - силиций; H - никел; О - калай; C - олово; ср - сребро; Су - антимон; Т - титан. Спойките от чисти метали са обозначени подобно на GOST за доставка. Например: C1 - олово, O2 - калай.

Най-често срещаните меки припои, произвеждани от индустрията, са калаено-олово (GOST 21931-76). Калайено-оловните материали за спояване, които не съдържат антимон, се наричат безантимонови, а съдържащите 1-5% антимон - антимон.

Всички припои, използвани за висококачествено запояване, трябва да имат свойството на намокряне. Поради ниската граница на провлачване, припоите, направени от олово, са склонни към пълзене. Пълзенето на метала се определя от удължението на зърната в метална сплав или от междукристално приплъзване. За да се блокира процесът на плъзгане по границите на зърната и да се ограничи тяхното движение в кристалната решетка, към състава на оловния припой се добавят сребро и антимон. Необходимостта от използване на тези елементи за запояване е известна отдавна. Те са използвани в POS-61, като по този начин намаляват склонността към пълзене.

Оловото реагира слабо с много метали. Оловото е неразтворимо в никел, кобалт, цинк, желязо, алуминий и мед при ниски температури. За да се подобри взаимодействието на оловото с тези елементи и техните сплави, към оловото се добавят легиращи компоненти, които ускоряват процеса на взаимодействие между спойка и метали и намаляват температурата, при която се топи оловото.

Легиращите елементи включват: калай, сребро, антимон, манган, цинк, кадмий. При температура 300°C разтворимостта на тези компоненти в медта (метал, за който се използва предимно оловна спойка) е съответно: цинк 35%, калай 11%, антимон 3%, кадмий 0,5%, сребро 0,5%. Три компонента - цинк, калай и антимон реагират с медта. Следователно техният брой трябва да бъде ясно проверен. Излишъкът от тези елементи води до образуването на крехък слой от химически съединения между метала и спойката. Това от своя страна намалява статичната якост на спойката и нейната устойчивост на вибрации.

Оловните припои трябва да съдържат максимум 5% антимон и цинк, до 20% кадмий, до 30% калай. В някои случаи (например за запояване на олово) количеството антимон в спойката може да се увеличи. Този метод се използва при пламъчно запояване на оловни клеми за батерии с използване на припой Pb -11% Sb, в който съдържанието на антимон е повишено. Точката на топене на спойката пада (до 252°C), силата се увеличава. Този материал за запояване е с ниска пластичност, преди да започне процеса на запояване, той се въвежда в пролуката между частите, които трябва да бъдат запоени.

Добавянето на оловна спойка към състава при свързване на елементи от мед и неговите сплави от сребро и мед подобрява технологичните му свойства. За запояване на алуминиеви сплави се използват нискотопими припои на базата на кадмий и олово. Те придават на спойката повишена устойчивост на корозия. За запояване на стъклени части се използва материал на основата на олово и добавки от антимон и цинк.

Меки припои: безоловни (Sn+Cu+Ag+Bi+и др.), калай-олово, калай-цинк, калай-олово-кадмий, антимон. Твърди припои: сребърни, медно-цинкови, медно-фосфорни, медно-никелови.

Характеристики на популярни видове спойка

POS-18 - включва от 17 до 18% калай, от 2 до 2,5% антимон и от 79 до 81% олово.

Обхват: калайдисване на метали, когато изискванията за якост на запояване не са високи. Точка на топене: начало на топене 183°C, течливост 270°C.

ПОС-30 - включва от 29 до 30% калай, от 1,5 до 2% антимон и от 68 до 70% олово.

Област на приложение: запояване и калайдисване на стоманени и медни изделия, запояване на месинг и екраниращи пластини. Начало на топене 183°C, разпръскване 250°C.

POS-50 - включва от 49 до 50% калай, 0,8% антимон, от 49 до 50% олово. Обхват: радиоелектроника, висококачествено запояване на различни метали. Точка на топене: начало на топене 183°C, разстилаемост 230°C.

ПОС-90 - включва от 89 до 90% калай, 0,15% антимон и от 10 до 11% олово.

Обхват: калайдисване на детайли за по-нататъшно посребряване и позлатяване, силата на запояване е висока. Точка на топене 180°C, течливост 222°C.

В радиоелектронната индустрия широко се използват материали за запояване: POS-40, POS-60. POSK-50, POSV-33, съдържащи кадмий или бисмут, се използват за калайдисване на повърхността на пистите на дъските.

PMC-42 - включва от 40 до 45% мед, от 52 до 57% цинк. Освен това PMC-42 съдържа: желязо (Fe), антимон (Sb), олово (Pb), калай (Sn). Температурата, при която се топи материалът е 830°C.

PMC-53 - включва от 49 до 53% мед, от 44 до 49% цинк. Температурата, при която се топи е 870°C.

SSUA се нарича оловно-антимонова сплав. Съставът му се определя съгласно ГОСТ 1292-81 и включва: от 92,7 до 98% олово, от 2 до 7% антимон, мед до 0,2%, арсен до 0,05%, берилий до 0,03%, калай до 0,01% , желязо до 0,005% и цинк до 0,001%.

Припоите C1 и C2 са оловни сплави с висока чистота. Съдържанието на примеси в тях е съответно 0,015% и 0,05%. Сплав С1 се характеризира с висока устойчивост и добра пластичност. С най-новото качество, лесно се топи и обработва.

Приложение на спойка

ПОС-90. Обхват на приложение: запояване на вътрешни шевове на съдове за хранене (тенджери, тенджери и др.)

ПОС-40. Обхват на приложение: запояване на медни, железни и месингови проводници.

ПОС-30. Обхват на приложение за запояване:

Проводници в превръзки и маркучи в електродвигатели;

Заготовки от калай, месинг и желязо;

Поцинкована, цинкова ламарина;

Подробности за различни устройства и оборудване.

ПОС-18. Припоите POS-18 и POS-40 са взаимозаменяеми. Обхват за запояване:

галванизирано желязо;

Части от олово, месинг, мед, желязо;

Калайдисване на дървени елементи преди запояване.

ПОЗ 4-6. Аналог на POS-30. Обхват на приложение, обхват на прилагане:

За запояване на ламарина, желязо, мед;

За запояване на занитени заключващи шевове в оловни елементи.

Границата на якост на твърдите спойки варира от 100 до 500 MPa. Обхватът на тяхното приложение като материали от 1-ва категория на якост се простира до тоководещи части, елементи на машини и механизми, които са подложени на високи механични и топлинни натоварвания.
Границата на якост на опън за меки и средно твърди припои е от 50 до 70 MPa. Те се използват за запояване на тоководещи части, които не са носещи елементи на машини и механизми.

КАЛАЙ, ОЛОВО И ТЕХНИТЕ СПЛАВИ

§ аз. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НА КАЛАЯ И ОЛОВОТО

Калайът и оловото се открояват сред другите технически метали с относително ниска точка на топене, ниска твърдост и висока устойчивост на корозия.

Тези свойства предопределиха основните области на приложение на тези метали. Оловото в чиста форма се използва в химическото апаратостроене, за обвивка на кабели, защита срещу рентгенови лъчи и γ-лъчи и в други области. Оловото и калайът се използват широко за производството на антифрикционни (лагерни) сплави, топими сплави и припои, антикорозионни покрития, както и добавки към месинг, бронз и други сплави.

Промишлеността произвежда калай и олово с различна чистота (Таблици 42 и 43).Физичните и химичните свойства на тези метали са дадени в Приложение 1.

За калай в зависимост от температурата са характерни две кристални структури (модификации). Директно по време на втвърдяването се образуват калаени кристали с тетрагонална решетка, с периоди a = 5,82 A, c -3,17 A. Тази модификация на калай се нарича β = Sn. Калайът под формата на модификация е стабилен до температура от 18 °, след което преминава в нова модификация ά = Sn с диамантена решетка с период a = 6,46 A.

Преходът от една модификация към друга е придружен от резки обемни промени, което води до разрушаване на калая и превръщането му в черен прах. Трябва да се отбележи, че при температура от 18°C и малко по-ниска, скоростта на тази трансформация е много малка и практически може да бъде игнорирана. Въпреки това, при минусови температури (особено минус 30-40 ° C) процесът на полиморфна трансформация протича много интензивно. Първо се появяват тъмни израстъци върху продуктите, а след това настъпва пълното им унищожаване. Описаното явление в практиката често се нарича "калаена чума". Калайът, "болен" от калаената чума, може да бъде възстановен само чрез претопяване.

Някои примеси (олово, антимон и др.) В малки количества рязко намаляват скоростта на трансформация на калай от една модификация в друга, а три специфични концентрации (0,5% и повече) почти напълно предпазват от "калаената чума".

Обикновеният бял калай (β = Sn) кристализира от стопилката под формата на големи колоновидни кристали.

Спонтанното отгряване на много чист калай протича напълно при стайна температура.

Много чистото олово по време на кристализация също дава едри зърна.

Оловото не се втвърдява по време на студена деформация, тъй като температурата му на рекристализация е под стайната температура.

Техническият калай и олово винаги съдържат някои примеси. Всички примеси в калая, с изключение на антимона, са практически неразтворими при стайна температура. Основният примес в калая е оловото, което в някои марки, предназначени за производство на сплави, се допуска в значителни количества (до 1-2%).

Както вече беше отбелязано, чистият калай има добра химическа устойчивост. Не се окислява във влажен въздух и е стабилен в органични киселини и вряща вода. Това отдавна позволява използването на калай за съдове за калайдисване, калай и други антикорозионни покрития. Примесите значително намаляват устойчивостта на корозия на калая. При наличие на олово или арсен в калай, той става неподходящ за хранителни съдове и оборудване.

Силните киселини и алкали разтварят калая. В това отношение оловото е по-устойчив материал. Оловото има особено висока устойчивост в сярна киселина поради образуването на защитен оксиден филм върху повърхността му. Оловото е стабилно в гореща сярна киселина до концентрация 80%, в студена сярна киселина до концентрация 92%. В солна киселина оловото е стабилно до концентрация от 10%. Азотната киселина действа най-силно на оловото.

В сух въздух оловото не се окислява, във влажен въздух се покрива с матов оксиден филм, който има добри защитни свойства.

§ 2. СПЛАВИ НА КАЛАЯ И ОЛОВОТО

Пет групи сплави на базата на калай и олово се използват широко в промишлеността:

1) антифрикционни сплави;

2) топими сплави;

3) спойки;

4) сплави за печат:

5) сплави за кабелни обвивки.

Структурите, свойствата и приложенията на тези сплави са обсъдени по-долу.

1. Антифрикционни сплави

Химическият състав на индустриалните антифрикционни сплави на базата на калай и олово е посочен в таблица. 44. Най-важните физични и механични свойства на тези сплави са представени в табл. 45.

Посочено в табл. 44 сплави могат да бъдат разделени на три групи:

1. Сплави на базата на калай (B93, B90, B83).

2. Сплави на оловна основа (BS, BK).

3. Калай-оловни сплави (B16, BN, BT, B6).

Сплави на основата на калай

Калайът е мек и пластичен лъскав метал със сребристо-бял цвят. Характеризира се с добра устойчивост на корозия при атмосферни условия, разтворим в разредени силни киселини и концентрирани основи. Калайът се използва за покритие (калайдисване), получаване на сплави и спойки за запояване, както и легиращи добавки.

Калаените сплави са системи калай-антимон-мед и калай-антимон-олово, които съдържат от 3 до 90% калай. Използват се като антифрикционни сплави - бабити за заливане на лагери и като припои. Използването на олово намалява цената на спойката, а въвеждането на антимон увеличава якостта на заваръчния шев.

Водя

Оловото е мек ковък пластичен метал със светлосив цвят със синкав оттенък. Много по-мек от тенекия, реже се с нож и се драска с нокът, лесно се разточва на тънки листове. Оловото е устойчиво на корозия и редица химикали, особено сярна киселина. Топенето на олово е един от първите металургични процеси. Използва се широко в химическата промишленост за защита на оборудването от корозия. Обвивките са направени от олово за защита на електрически кабели, изстрели, боя и оловни батерии.

оловни сплави

Оловните сплави имат висока плътност и ниска механична якост. Те са топими и устойчиви на корозия. Сплавите с преобладаващо олово са много по-евтини от тези на базата на калай. Използват се като антифрикционни сплави - бабити, като печатни сплави и припои. Оловото с добавки от калай и антимон става много по-твърдо.

Изкупуване на калаено-оловни припои

спойка сне сплав от метали, използвана за свързване на метални части чрез разтопяване на спойка.

Калай-оловни припои- най-често срещаната група спойки. В маркирането калаено-оловни припоиБуквите показват състава на спойките, а цифрите показват процентното съдържание на калай.

Главни компоненти калаено-оловни припоиса калай и олово.

Калай-оловни припоимогат да бъдат много ефективни, ако познавате основните принципи на работа и техния обхват.

Спойките са разделени на няколко групи:

плътни и издръжливи шевове - издържат на налягането на газове, течности;
здрави шевове - способни да издържат на механични натоварвания;
плътни шевове - не пропускайте газове, течности под ниско налягане.

Качеството на запояване зависи от скоростта на дифузия. Чистите повърхности за запояване увеличават дифузията. Но ако металната повърхност се окисли, дифузията рязко намалява или спира напълно.

Калай-оловни припоитрябва да има както максимален вискозитет, така и висока устойчивост, методът на запояване директно зависи от точката на топене на спойката.

Припой калай-олово POS60широко използван за запояване на електрическо оборудване и радио компоненти, печатни платки. Съдържанието на калай от 60% осигурява ниска точка на топене, която е средно 183-188 градуса по Целзий.

Спойка POS61използва се при запояване на тънки части, когато е противопоказано прегряването на частите.

Спойка POS62има най-ниската точка на топене, съдържа 62% калай в състава си. Такава оловно-калаена спойка се използва за свързване на тънки проводници.

Спойка POS40избягва прегряване при запояване. Напречното сечение на калаено-оловния припой е тънко, с диаметър 1 или 2 mm. Времето на действие на висока температура върху оловно-калаен припой POS40, поради малкия диаметър на проводника, е минимално. Спойка POS40подобен на спойка POSS4-6 по отношение на здравина. Калайената спойка се използва за запояване на мед, олово, желязо и ламарина.

Калай-оловен припой POS30използва се за запояване на мед, месинг, желязо, поцинкована, поцинкована ламарина, радио оборудване, гъвкави маркучи.

Спойка POS18при запояване от край до край има висока якост на запояване. Припой с калай се използва в случаите, когато температурата на топене не е критична.

Спойка POS90широко използван за запояване на вътрешни шевове на хранителни продукти.

Закупуване на калаено-оловни припои:

Можете да закупите калаено-оловни припои POS и POSSU във всякакви количества от производителя - TINCOM LLC.

В TINCOM LLC можете купете калаено-оловни припои:

Припои

Припои с ниско съдържание на антимон

Спойки антимон

Цената на калаено-оловните припои

Цени за калаено-оловни припоиразличните маркировки зависят от размера на поръчаната партида.

Покупки на едро на калаено-оловни припоиса много по-евтини от тези на дребно.

В склада на TINCOM LLC винаги има определена сума калаено-оловни припоикоито можете Купуваимаме в минимални линии на най-добра цена.

Направи закупуване на калаено-оловни припоиМожете да се обадите в работно време на телефоните за връзка или да направите поръчка на сайта.

Днес можем купете калаено-оловни припоипод формата на слитъци, пръти, тел.

При покупки на едро на калаено-оловни припоипредоставят се преференциални отстъпки.