سبائك القصدير والرصاص: الخصائص والاسم

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

من الأفضل أن تبدأ وصف هذا الموضوع بالقصدير والرصاص بشكل منفصل. الرصاص والقصدير وسبائك هذه المادة لها خصائص معينة ترجع إلى حالتها الأولية.

وصف عام للقصدير

من المهم أن نلاحظ هنا أن هناك نوعين مميزين من هذه المادة الخام. النوع الأول يسمى القصدير الأبيض ، وهو عبارة عن تعديل β لهذه المادة. النوع الثاني هو تعديل α ، والذي يُعرف باسم القصدير الرمادي. عند الانتقال من تعديل إلى آخر ، أي من الأبيض إلى الرمادي ، يحدث تغيير قوي في حجم المادة ، حيث تحدث عملية مثل نثر المعدن وتحويله إلى مسحوق. هذه الخاصية تسمى طاعون القصدير. من المهم أيضًا أن نلاحظ هنا أن أحد أكثر الخصائص السلبية للقصدير هو ميله إلى الصقيع. بمعنى آخر ، عند درجات حرارة تتراوح من -20 إلى +30 درجة مئوية ، يمكن أن يبدأ الانتقال التلقائي من حالة إلى أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، سيستمر الانتقال حتى في حالة زيادة درجة الحرارة ، ولكن بعد بدء العملية. لهذا السبب ، يجب تخزين المواد الخام في أماكن ذات درجات حرارة عالية إلى حد ما.

خصائص القصدير والرصاص

يجدر القول أن القصدير ،الرصاص وسبائك هذه المواد لها خصائص مشتركة قليلة جدًا. على سبيل المثال ، كلما كانت القصدير أنقى ، زادت فرصة تأثرها بالطاعون. الرصاص ، بدوره ، لا يخضع لتحولات متآصلة على الإطلاق.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى استخدام مواد إضافية لإبطاء هذا النوع من التحول في القصدير. أفضل ما في الأمر هو أن مواد مثل البزموت والأنتيمون أظهرت نفسها. ستؤدي إضافة هذه المواد بحجم 0.5٪ إلى تقليل معدل التحول المتآصل إلى ما يقرب من 0 ، مما يعني أنه يمكن اعتبار القصدير الأبيض مستقرًا تمامًا. وتجدر الإشارة هنا أيضًا إلى أنه يتم استخدام سبيكة من القصدير والرصاص إلى حد أقل ، ولكن مع ذلك ، لنفس الغرض.

إذا تحدثنا عن خصائص الرصاص ، فإن درجة انصهاره أعلى - 327 درجة مئوية من القصدير - 232 درجة. كثافة الرصاص في درجة حرارة الغرفة هي 11.34 جم / سم3.

خصائص القصدير والرصاص

يجدر البدء بحقيقة أن إعادة بلورة القصدير والرصاص والسبائك التي تصلب العمل تحدث عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة. لهذا السبب ، فإن معالجتها ساخنة.

المؤشر العام هو مقاومة التآكل تحت الظروف الجوية. ومع ذلك ، هناك اختلاف طفيف يكمن في مقاومة التآكل تحت تأثير المواد الثانوية. على سبيل المثال ، يتجلى الرصاص بشكل أفضل عند التفاعل مع التراكيب المركزة لأحماض معينة - الكبريتيك والفوسفوريك ، إلخ. القصدير ، بدوره ، يقاوم أفضل الحلول منأحماض غذائية. يختلف نطاق هذه المواد بشكل منفصل أيضًا. يستخدم القصدير على نطاق واسع في تعليب القصدير ، بينما وجد الرصاص طريقه إلى تبطين معدات حامض الكبريتيك.

أنظمة سبائك

هنا من المهم أن نبدأ بحقيقة أن سبيكة القصدير والرصاص هي مادة قابلة للانصهار أكثر من كل منها على حدة. يتم استخدام هذه المخاليط على نطاق واسع كجنود ، لتصنيع الخطوط المطبعية ، لصهر الصمامات ، إلخ. ينتمي نظام مثل "الرصاص القصدير" إلى مجموعة النوع سهل الانصهار. من الخصائص المهمة لجميع المواد التي تنتمي إلى هذه الفئة أن درجة حرارة انصهارها تتراوح من 120 إلى 190 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجموعات من الانصهار الثلاثي. مثال على ذلك هو نظام سبائك القصدير والرصاص والزنك. تنخفض درجة حرارة انصهار هذه المواد إلى أقل من ذلك ، ويبلغ حدها 92-96 درجة مئوية. إذا أضفت مكونًا رابعًا إلى السبيكة ، فسوف تنخفض درجة حرارة الانصهار إلى 70 درجة. إذا تحدثنا عن استخدام سبيكة من القصدير مع الرصاص كلحام ، فغالبًا ما يتم إدخال ما يصل إلى 2 ٪ من مادة مثل الأنتيمون في تكوينها. يتم ذلك من أجل تحسين تدفق اللحام. وتجدر الإشارة هنا إلى أنه يمكن التحكم في درجة حرارة الانصهار بنسبة "القصدير / الرصاص". أكثر المواد الخام انصهارًا تذوب عند 190 درجة.

بابيتس

مع اسم سبيكة القصدير والرصاص ، اكتشفت بالفعل - إنها سهلة الانصهار. تستخدم هذه المجموعة من المواد التي تحتوي على مثل هذه التركيبة على نطاق واسع في إنتاج السبائك الحاملة ، والتي تسمى "بابيتس". تستخدم هذه المادة كملء لقذائف التحمل. أهم شيء هنا هو اختيار المادة المناسبة بحيث يمكن أن تتدفق بسهولة إلى العمود. للوهلة الأولى ، يبدو أن كتلة سبائك القصدير والرصاص مع العديد من الجنود وسيلة ممتازة للخروج. ومع ذلك ، في الواقع هذا ليس صحيحًا تمامًا. اتضح أن هذه المواد ناعمة جدًا ، وكان معامل الاحتكاك بين العمود ومثل هذا الإدخال مرتفعًا. بعبارة أخرى ، أثناء العملية ، تم تسخينها كثيرًا ، ولهذا السبب ، بدأت المعادن منخفضة الانصهار "تلتصق" بالعمود. لتجنب هذا النقص ، تم البدء في إضافة كمية صغيرة من المزيد من المواد الصلبة. بهذه الطريقة ، يتم الحصول على مادة صلبة ولينة في نفس الوقت.

تكوين المادة

من أجل الحصول على مادة لها خصائص معاكسة تمامًا ، تم استخدام المواد التالية. الشيء الأكثر أهمية هو أنها تقع مباشرة في المنطقة ذات المرحلتين α + β. يتم إثراء بلورات المرحلة باللحام مثل الأنتيمون. أنها بمثابة مواد صلبة هشة. بلورات α هي بدورها قاعدة لينة وبلاستيكية. من أجل تجنب أوجه القصور مثل ذوبان البلورات الصلبة وصعودها ، يضاف عنصر آخر إلى الخليط - النحاس. لذاوهكذا ، من قطعة من سبيكة من الرصاص والقصدير مع إضافة بعض المواد الأخرى ، من الممكن إنشاء مادة تحمل babbit تجمع بين صفتين متعارضتين - الصلابة والنعومة. أصبح Babbit B83 المنتج الكلاسيكي والأكثر شيوعًا لهذه العلامة التجارية. تكوين هذه السبيكة كالتالي: 83٪ Sn؛ 11٪ Sb ؛ 6٪ نحاس

البديل

يجب أن يقال أنه من وجهة نظر الاقتصاد ، فإن babbits القائمة على القصدير غير مواتية للغاية ، لأن هذه المادة تكلف الكثير. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر القصدير نفسه مادة نادرة. لهذين السببين ، تم تطوير محامل بديلة تعتمد على الرصاص والأنتيمون والنحاس. في هذه التركيبة ، تعمل بلورات الأنتيمون كقاعدة صلبة. القاعدة اللينة عبارة عن سبيكة مباشرة من الرصاص والأنتيمون. يتم استخدام النحاس هنا بنفس طريقة استخدام الرصاص في التركيب السابق ، أي لمنع بلورات القاعدة الصلبة من الطفو.

ومع ذلك ، وهنا يجدر ذكر أوجه القصور. إن سهل الانصهار للرصاص / الأنتيمون ليس مطيلًا مثل مرحلة القصدير. لذلك ، فإن الأجزاء المصنوعة بهذه الطريقة تعاني من التآكل السريع. لتعويض هذا العيب ، لا يزال عليك إضافة قدر معين من القصدير. استخدام مواد سهلة الانصهار الثلاثية من الزنك والقصدير والرصاص ليس شائعًا جدًا.