» » Свинец и его сплавы
14.05.2015

Свинец

Свинец — очень пластичный металл и широко применяемый в промышленности как в чистом виде, так и в виде сплавов с другими компонентами. Он хорошо поддается обработке, обладает хорошими литейными свойствами, но низкая механическая прочность и относительно высокая ползучесть ограничивают его применение как конструкционного материала.
Высокая стойкость свинца против коррозии во многих минеральных кислотах обусловила его широкое применение в химической промышленности для облицовки химической аппаратуры, трубопроводов и емкостей, для горячего свинцевания вместо лужения.
Свинец стоек против коррозии потому, что на его поверхности образуется пленка гидроокиси при соприкосновении с воздухом и пленка сернокислого свинца при соприкосновении с серной кислотой.
Марки и химический состав выпускаемого свинца приведены в табл. 33.
Свинец и его сплавы

Примеси очень сильно изменяют механические и физико-химические свойства свинца; некоторые присадки значительно улучшают механические свойства (прочность, твердость, сопротивление ползучести) при сохранении высокой стойкости против коррозии.
Мышьяк и висмут — вредные примеси: уже в небольших количествах они сильно уменьшают пластичность и увеличивают твердость свинца. Висмут снижает кислотоупорность свинца и делает его не пригодным для изготовления качественных свинцовых латуней и бронз. Мышьяк способствует увеличению поверхностного натяжения — это свойство используется для изготовления дроби из мышьяковистого свинца.
Медь и теллур повышают крипоустойчивость и кислотоупорность свинца. Ho медь — нежелательная примесь в свинце, используемом для производства белил и глета, так как уже при содержании сотых долей процента меди свинцовые белила получают голубоватый оттенок и глет становится не пригодным для изготовления хрусталя, потому что хрусталь получается с синеватым оттенком.
Сурьма повышает твердость свинца и его предел прочности, но уменьшает пластичность и электропроводность. Добавки сурьмы повышают кислотоупорность свинца в сернокислой среде.
Олово образует со свинцом легкоплавкую эвтектику (температура плавления 181°), повышает его твердость, предел прочности и сопротивление усталости.
Цинк увеличивает твердость свинца и сильно снижает коррозионную стойкость в кислотах. Серебро и никель повышают устойчивость свинца в серной кислоте.
Натрий, кальций и магний снижают химическую стойкость свинца, но резко повышают его твердость и сопротивление усталости. Кальций повышает температуру рекристаллизации и крипоустойчивость свинца.
Кадмий и теллур повышают твердость свинца.
Влияние различных добавок на твердость свинца характеризуется кривыми, приведенными на рис. 37.
Свинец и его сплавы

Свинцовые сплавы

Основные свинцовые сплавы — подшипниковые (баббиты), деформируемые (для кабельных оболочек), типографские сплавы и припои.
Баббиты делятся на свинцовые и оловянные. Свинцовые баббиты содержат, кроме основной составляющей — свинца, натрий, кальций и другие элементы.
Оловянные баббиты, кроме основных компонентов — свинца и олова, содержат медь, сурьму, кадмий, никель, теллур и др.
Свинцовые натрокальциевые баббиты обладают хорошими механическими антифрикционными свойствами, что позволяет применять их для заливки подшипников вместо дорогостоящих оловянных баббитов. Присадка теллура в свинцовые баббиты улучшает их свойства (повышает пластичность и температуру начала размягчения); присадка меди повышает их твердость и уменьшает ликвацию, к которой они склонны.
Деформируемые свинцовые сплавы имеют в своем составе в качестве добавок олово, медь, теллур и сурьму. Сурьма повышает твердость и прочность сплавов.
Типографские сплавы на свинцовой основе содержат сурьму, которая придает им твердость и уменьшает усадку при остывании; добавка слова улучшает литейные свойства этих сплавов, а присадка меди препятствует ликвации. Типографские сплавы обладают хорошими механическими и антикоррозионными свойствами, они жидкотекучи, имеют низкую температуру плавления и малую усадку.
Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых и типографских свинцовых сплавов и баббитов приведены в табл. 34.
Свинец и его сплавы