Aloi timah dan plumbum: sifat dan nama

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Adalah yang terbaik untuk memulakan penerangan topik ini dengan timah dan plumbum secara berasingan. Plumbum, timah dan aloi bahan ini mempunyai sifat tertentu yang disebabkan oleh keadaan asalnya.

Penerangan umum tin

Adalah penting untuk diperhatikan di sini bahawa dua jenis bahan mentah ini dibezakan. Jenis pertama dipanggil timah putih, dan ia adalah pengubahsuaian β bahan ini. Jenis kedua ialah pengubahsuaian α, yang lebih dikenali sebagai kelabu timah. Apabila bergerak dari satu pengubahsuaian ke yang lain, iaitu dari putih ke kelabu, perubahan kuat dalam isipadu bahan berlaku, kerana proses seperti penyerakan logam menjadi serbuk berlaku. Sifat ini dipanggil wabak timah. Ia juga penting untuk diperhatikan di sini bahawa salah satu sifat paling negatif timah ialah kecenderungannya untuk beku. Dalam erti kata lain, pada suhu dari -20 hingga +30 darjah Celsius, peralihan spontan dari satu keadaan ke keadaan lain boleh bermula. Di samping itu, peralihan akan berterusan walaupun suhu meningkat, tetapi selepas proses bermula. Oleh sebab itu, bahan mentah perlu disimpan di tempat yang mempunyai suhu yang agak tinggi.

Sifat timah dan plumbum

Adalah patut dikatakan bahawa timah,plumbum dan aloi bahan ini mempunyai sangat sedikit sifat yang sama. Sebagai contoh, lebih tulen tin, lebih tinggi kemungkinan ia akan terkena wabak. Plumbum pula tidak mengalami perubahan alotropik sama sekali.

Walau bagaimanapun, perlu juga diperhatikan bahawa bahan tambahan digunakan untuk melambatkan perubahan jenis ini dalam timah. Paling menarik, bahan seperti bismut dan antimoni menunjukkan dirinya. Penambahan bahan-bahan ini dalam isipadu 0.5% akan mengurangkan kadar transformasi alotropik kepada hampir 0, yang bermaksud bahawa timah putih boleh dianggap benar-benar stabil. Ia juga boleh diperhatikan di sini bahawa pada tahap yang lebih rendah, tetapi masih, aloi timah dan plumbum digunakan untuk tujuan yang sama.

Jika kita bercakap tentang sifat plumbum, maka ia mempunyai takat lebur yang lebih tinggi - 327 darjah Celsius daripada timah - 232 darjah. Ketumpatan plumbum pada suhu bilik ialah 11.34 g/cm3.

Ciri timah dan plumbum

Adalah berbaloi untuk bermula dengan fakta bahawa penghabluran semula timah, plumbum dan aloi yang dikeraskan oleh kerja berlaku pada suhu yang dianggap di bawah suhu bilik. Atas sebab ini, pemprosesan mereka hangat.

Penunjuk umum ialah ketahanan terhadap kakisan di bawah keadaan atmosfera. Walau bagaimanapun, sedikit perbezaan terletak pada ketahanan terhadap kakisan di bawah pengaruh bahan kecil. Sebagai contoh, plumbum memanifestasikan dirinya dengan lebih baik apabila berinteraksi dengan komposisi pekat asid tertentu - sulfurik, fosforik, dll. Timah pula, paling tahan terhadap larutan daripadaasid makanan. Skop bahan ini secara berasingan juga berbeza. Timah digunakan secara meluas untuk tin tin, manakala plumbum telah memasuki lapisan peralatan asid sulfurik.

Sistem aloi

Di sini adalah penting untuk bermula dengan fakta bahawa aloi timah dan plumbum adalah bahan yang lebih mudah melebur berbanding secara berasingan. Campuran sedemikian paling banyak digunakan sebagai pateri, untuk pembuatan fon tipografi, untuk melontar fius, dll. Sistem seperti "timah - plumbum" tergolong dalam kumpulan jenis eutektik. Sifat penting semua bahan yang tergolong dalam kategori ini ialah suhu leburnya berada dalam lingkungan 120 hingga 190 darjah Celsius. Di samping itu, terdapat kumpulan eutektik ternary. Contohnya ialah sistem aloi timah-plumbum-zink. Suhu lebur bahan tersebut jatuh lebih rendah, dan hadnya ialah 92-96 darjah Celsius. Jika anda menambah komponen keempat kepada aloi, maka suhu lebur akan turun kepada 70 darjah. Jika kita bercakap tentang penggunaan aloi timah dengan plumbum sebagai pateri, maka paling kerap sehingga 2% bahan seperti antimoni dimasukkan ke dalam komposisi mereka. Ini dilakukan untuk meningkatkan aliran pateri. Perlu diperhatikan di sini bahawa suhu lebur boleh dikawal oleh nisbah "timah/plumbum". Bahan mentah yang paling boleh melebur cair pada 190 darjah.

Babbits

Dengan nama aloi timah dan plumbum, sudah tahu - ia adalah eutektik. Kumpulan bahan dengan komposisi sedemikian paling banyak digunakan dalam pengeluaran aloi galas, yang dipanggil "babbits". Bahan ini digunakan sebagai pengisi untuk cangkerang galas. Perkara yang paling penting di sini ialah memilih bahan yang betul supaya ia mudah masuk ke aci. Pada pandangan pertama, nampaknya jisim aloi timah dan plumbum dengan pelbagai pateri adalah jalan keluar yang sangat baik. Walau bagaimanapun, pada hakikatnya ini tidak sepenuhnya benar. Bahan sedemikian ternyata terlalu lembut, dan pekali geseran antara aci dan sisipan sedemikian adalah tinggi. Dalam erti kata lain, semasa operasi, mereka dipanaskan terlalu banyak, kerana ini, logam lebur rendah mula "melekat" pada aci. Untuk mengelakkan kekurangan ini, sedikit lagi pepejal mula ditambah. Dengan cara ini, bahan yang lembut dan keras diperolehi pada masa yang sama.

Komposisi jirim

Untuk mencapai bahan yang mempunyai ciri-ciri yang bertentangan, bahan berikut telah digunakan. Perkara yang paling penting ialah mereka terletak serta-merta di rantau dua fasa α + β. Kristal fasa β diperkaya dengan pateri seperti antimoni. Mereka bertindak sebagai bahan rapuh pepejal. Kristal fasa α pula adalah asas lembut dan plastik. Untuk mengelakkan kekurangan seperti pencairan kristal pepejal dan pendakiannya, komponen lain ditambah kepada campuran - tembaga. JadiOleh itu, daripada sekeping aloi plumbum dan timah dengan penambahan beberapa bahan lain, adalah mungkin untuk mencipta bahan galas babbit yang menggabungkan dua kualiti yang bertentangan - kekerasan dan kelembutan. Babbit B83 menjadi produk klasik dan paling biasa jenama ini. Komposisi aloi ini adalah seperti berikut: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Alternatif

Perlu dikatakan bahawa dari sudut pandangan ekonomi, babbit berasaskan timah adalah sangat merugikan, kerana bahan ini kosnya agak tinggi. Di samping itu, timah itu sendiri dianggap sebagai bahan yang terhad. Atas dua sebab ini, galas alternatif telah dibangunkan berdasarkan plumbum, antimoni dan tembaga. Dalam komposisi ini, kristal antimoni bertindak sebagai asas pepejal. Asas lembut ialah aloi langsung plumbum dan antimoni. Kuprum digunakan di sini dengan cara yang sama seperti plumbum dalam komposisi sebelumnya, iaitu, untuk mengelakkan kristal asas pepejal terapung ke atas.

Namun, di sini adalah wajar disebutkan kekurangannya. Eutektik plumbum/antimoni tidak mulur seperti fasa timah. Oleh itu, bahagian yang dibuat dengan cara ini mengalami kehausan yang cepat. Untuk mengimbangi kelemahan ini, anda masih perlu menambah sejumlah tin. Penggunaan eutektik ternari zink-timah-plumbum tidak begitu biasa.