Сплав олова и меди – Медь и ее сплавы | Учебные материалы
alexxlab | 30.05.2020 | 0 | Разное
Как называется сплав олова и меди?
На протяжении многих тысячелетий человек экспериментировал с различными металлами и получал из них всё более высокопрочные сплавы. Для этого использовались самые различные химические элементы. Бронзовый век – эпоха, во время которой стал популярным сплав олова и меди (CuSn6). Что это за материал и почему он был столь популярен?
История возникновения бронзы
Благодаря улучшению качества обработки таких металлов, как медь и олово, в 3000 году до н.э. начался Бронзовый век. Он характеризуется активной выработкой такого сплава, как бронза, которая использовалась для изготовления орудий труда и украшений.
В современной металлургической промышленности, кроме меди и олова, используют также такие материалы, как алюминий, фосфор, свинец, цинк. Само название происходит от персидского слова «berenj», которое переводится «медь».
Известно, что первая бронза была изготовлена из Cu и мышьяка и называлась мышьяковистой. Однако из-за своей токсичности она очень быстро сменилась оловянной. Не удивительно, что кузнецов очень часто рисовали некрасивыми и изуродованными. На самом деле так и было. Длительный контакт с мышьяком очень плохо влиял на их организм. По этой причине сплав меди с оловом называется бронзой, так как именно эти компоненты присутствуют в ней чаще всего.
Характеристика бронзы
Все мы знаем, что такой металл, как медь, очень мягкий, пластичный и абсолютно непрочный. В то же время он обладает очень высокой электро- и теплопроводностью. Сплав олова и меди – материал, который значительно превосходит характеристики этих химический элементов по отдельности. Другими словами, бронза обладает высокой твердостью, прочностью, но в то же время она довольно легкоплавка.
Открытие этого сплава сыграло большую роль в металлургической промышленности. Несмотря на то что позже было изобретено множество других материалов, даже сегодня он пользуется большой популярностью за счет своих хороших механических свойств.
Способность бронзы сопротивляться коррозии
Одним из самых важных свойств сплава является его коррозионная устойчивость. Особенно это касается тех составов, в которых присутствует значительное содержание марганца и кремния (более 2%).
Было установлено, что высокая коррозионная устойчивость проявляется при контакте бронзы с водой (морской и пресной), концентрированными щелочами и кислотами, сульфатами и хлоридами легких металлов, а также при контакте с сухими газами (безоловянные бронзы).
Конечно же, в целом коррозионные свойства сплава зависят от легирующих элементов. Так, высокое содержание свинца уменьшает способность сопротивляться коррозии, а никель повышает это свойство.
Виды бронзы
Легирующие элементы, которые могут быть в составе этого сплава, способны значительно менять его свойства, от них зависит и вид бронзы. К тому же и олово может быть заменено другими элементами. Например, БрАМЦ-7-1 можно расшифровать так: 92% меди, 7% алюминия, 1% марганца. Данная марка бронзы не содержит в себе олова и благодаря этому обладает высоким сопротивлением к знакопеременной нагрузке. Её используют для изготовления болтов, винтов, гаек и деталей для гидравлических установок.
Другой пример – оловянная литейная бронза марки БрО10С10. В ней содержится до 83% меди, 9% олова, 8% свинца и до 0,1% железа, кремния, фосфора и алюминия. Она предназначена для деталей, которые работают в условиях высоких удельных давлений, например, для подшипников скольжения.
Несмотря на то что бронза является сплавом олова и меди, в некоторых случаях такой химический элемент, как Sn, не используется. Еще один пример безоловянной бронзы – жаропрочная. Для её изготовления применяют только медь 98-99% и кадмий 1-2%. Примером может послужить марка БрКд1. Это жаропрочная кадмиевая бронза, обладающая высокой жаропрочностью и электропроводностью. Она может быть применена для изготовления деталей машин контактной сварки, коллекторов электродвигателей и других деталей, работающих в условиях высоких температур и требующих хорошей электропроводности.
Еще один вид сплава, используемый для изготовления прокладок в подшипниках и втулках автомобилей – обрабатываемая давлением оловянная бронза. Сплав меди и олова содержит такие легирующие элементы как свинец (4%), цинк (4%), алюминий (0,002%), железо (0,005%). Марка стали называется БрОЦС4-4-4. Именно благодаря процентному соотношению данных химических элементов этот сплав можно обрабатывать давлением и резанием. Цвет бронзы также зависит от примесей. Так, чем меньше меди содержит сплав, тем менее выраженный цвет: более 90% – красный, до 80% – желтый, менее 35% – серо-стальной.
Обработка бронзы
Как уже было сказано ранее, сплав олова и меди – это достаточно прочный материал. Он плохо поддается заточке, резанию и обработке давлением. В целом это литейный материал, обладающий малой усадкой – около одного процента. И даже несмотря на невысокую текучесть и склонность к ликвации, бронзу применяют для изготовления сложных по конфигурации отливок. Не исключение и художественное литьё.
Легирующие элементы, которые добавляются в сплав олова и меди, улучшают его свойства и уменьшают цену. Так, например, легирование свинцом и фосфором позволяет улучшить обработку бронзы, а цинк увеличивает её коррозионную стойкость. Для определенных целей изготавливают деформированные сплавы. Они легко изменяют свой вид при использовании холодной ковки.
Область применения
Конечно же, использование бронзы не теряет своей популярности и в наше время. Сувенирная продукция, декоративные предметы интерьера, украшения на ворота и калитки… Кроме того, сплав применяют для изготовления фурнитуры (ручки, петли, замки) и сантехники (краны, фитинги, прокладки, смесители). В промышленных сферах бронза также имеет обширные области использования. Так, литейный сплав используют для изготовления подшипников, уплотнительных колец, втулок.
На широкое применение бронзы особенно влияют её коррозионные свойства. По этой причине её используют для изготовления деталей механизмов, работающих при постоянном контакте с водой. Высокая упругость сплава позволяет изготавливать из него пружины и части контрольно-измерительной аппаратуры.
Переплавка бронзы
Конечно, каждый сплав имеет как свои плюсы, так и минусы. Бронза – сплав, который состоит из меди и олова, и поэтому он отлично переносит любые переплавки. Его можно использовать несколько раз в совершенно разных целях. С другой стороны, если бронза содержит большое количество примесей, таких как магний, кремний, алюминий, то при переплавке механические свойства могут уменьшиться.
Это обусловлено тем, что легирующие элементы, улучшающие характеристики бронзы, при плавке окисляются и образуют тугоплавкие оксиды, которые располагаются по границам кристаллической решетки. Они нарушают связь между зернами, что делает бронзу более хрупкой.
Как отличить бронзу от латуни и меди
Один из самых распространенных вопросов – это отличие этого сплава от других, похожих на него внешне. Конечно, в пределах промышленности и при помощи специальных реагентов сделать это довольно просто. Но как же быть, если определить материал необходимо в домашних условиях?
Начнем с того, что сплав состоит из олова и меди. Массы этих веществ в процентном содержании могут быть разными. Чем больше меди, тем более ярким будет цвет, а вот за счет содержания в сплаве олова, он будет на порядок тяжелее, чем, например, чистый Cu.
Если же сравнивать бронзу с латунью, то последняя имеет более желтоватый оттенок. Сама по себе медь очень пластична, а вот сплавы на её основе достаточно упругие и твердые. Определить, какой материал перед вами, можно также путем нагрева. Так, у латуни под воздействием высокой температуры выделяется оксид цинка и изделие приобретает пепельный «налет». А вот бронза при нагревании не будет изменять своих свойств.
Произведения искусства
Довольно часто можно встретить различные бронзовые статуэтки и фигурки. Многие произведения искусства были созданы еще в античные времена и в Средние века.
Сплавы, содержащие медь и олово, применяются для изготовления:
- Заборов и ворот, которые получаются не только невероятно красивыми, но и прочными.
- Элементов лестничных конструкций.
- Сувенирной продукции и скульптурных композиций.
- Декоративных осветительных приборов: бра и люстр.
- Предметов для оформления интерьера.
Для того чтобы отлить необходимую композицию, создают специальную модель из дерева, гипса или полимерных материалов – так называемая формовка. Полости данной фигуры заполняют глиной и после отливки извлекают. После изготовления поверхность может быть покрыта позолотой, слоем никеля, хрома или же серебром.
Очень важно отметить, что, как правило, для изготовления произведений искусства используется сплав олова и меди без легирующих элементов. Это обуславливается тем, что чем больше таких составляющих присутствует в бронзе, тем больше её усадка, что негативно сказывается на качестве и форме изделия.
autogear.ru
Олово и оловянные сплавы – Справочник химика 21
Бронзы — сплавы меди (кроме латуней и медно-никелевых оплавов) с оловом (оловянные бронзы) и сплавы меди с алюминием, бериллием, кремнием, марганцем и другими компонентами, которые являются главными и в соответствии с которыми бронзы получают название. Как и латуни, бронзы подразделяются на литейные и деформируемые. Обозначение бронз начинается с букв Бр. [c.237]Применение олова, его сплавов и соединений. Такие свойства металлического олова, как его большая ковкость и пластичность, низкая температура плавления, небольшая твердость, устойчивость к атмосферной коррозии, очень малая токсичность обусловили его широкое применение. Металлическое олово идет главным образом iUi получение белой жести, т. е. луженого железа, устойчивого к коррозии. Из луженой жести изготовляют консервные банки и листы для кровли.зданий. Лудят жесть погружением в расплавленное олово нли гальваническим осаждением металла из щелочных ванн. Из олова производят оловянную фольгу (станиоль), используемую для конденсаторов, а также для упаковки пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.
Олово Оловянный сплав 85 Sn, 6,8 u, 6 1,7 Sb Bi, Кухонная посуда [c.363]
Главным направлением развития электрометаллургии олова является электролитическое рафинирование с растворимым анодом, так как растет спрос на олово чистотой 99,99 и 99,995%. При переработке вторичных оловянных сплавов и оловосодержащих свинцово-сурьмяных руд применяется рафинирование свинца в расплавленной щелочи, при этом наилучшим способом извлечения олова является его получение электролизом щелочных растворов с нерастворимыми анодами. [c.288]
Сплавы олова с медью — бронзы — известны человечеству с глубокой древности. На определенном этапе развития человеческого общества их применение обеспечивало прогресс культуры (бронзовый век). Не потеряли своего значения оловянные сплавы и в настоящее время. Так, оловянные бронзы являются материалом для изготовления деталей машин. В качестве антифрикционных материалов используются сплавы на основе олова (или свинца) с сурьмой и медью. Широко употребляется эвтектический сплав 5п и РЬ в качестве легкоплавкого припоя (третник — 1 олова и /3 свинца по массе). Само олово применяется для создания антикоррозионных покрытий на железе (луженая жесть). [c.232]
Олово и оловянные сплавы Олово техническое 5о (о1 02) [c.72]
Олово и оловянные сплавы 1) 15-процентный кипящий раствор трифосфата натрия Химическая, выдержка 10 мин, очистка щетками [c.114]
Олово II его сплавы в средних и жестких условиях эксплуатации сочетаемы с хромом, никелем, медью и ее сплавами, серебром, золотом, оловом, оловянно-свинцовым припоем, кадмием, сталью хромовой и хромоникелевой, сталью фосфатированной и окрашенной, алюминием и его сплавами, анодированными и окрашенными (для эксплуатации в морских условиях — со сталью и цинком, фосфатированными и окрашенными, а в тропиках — с оло-во.уг, кадмием и цинком пассивированными, алюминием и его сплавами анодированными и окрашенными).
Определение алюминия в олове н оловянных сплавах [c.217]
Красивый вид белых оловянных покрытий, их высокая химическая стойкость в обычных атмосферных условиях, и особенно в органических кислотах, обеспечили им широкое применение для защиты металлов от коррозии. Однако на смену олову приходят сплавы на основе олова олово — медь, олово — свинец, олово – висмут, олово – никель. Эти сплавы не только обеспечивают коррозионную защиту таким металлам, как железо, медь и алюминий, но и имеют красивый внешний вид и обладают специальными свойствами, например, сплав 8п — Си — [c.181]
У металлического олова такая кристаллическая структура, что при изгибе кристаллики металла как бы трутся друг о друга, возникает хрустящий звук. Кстати, по этому признаку можно отличить чистое олово от оловянных сплавов палочка из сплава при сгибании никаких звуков не издает. [c.44]
Иодидный метод характеризуется достаточно высокой избирательностью (при измерении оптической плотности при 425 нм) и при использовании подходящих маскирующих реагентов позволяет определять ЗЬ в алюминиевых сплавах [843], чугуне [1185], нелегированных сталях [512], медно-оловянных сплавах [1436], сплавах ЗЬ с Аи, а также в олове, свинце и меди [1043]. [c.42]
Медь н ее сплавы в средних и жестких условиях эксплуатации сочетаемы с медью и ее сплавами, хромом, никелем, серебром, золотом, оловом, оловянно-свинцовым припоем, анодированными алюминием и его сплавами, сталью фосфатированной и окрашенной (для эксплуатации в тропиках — с медью и ее сплавами, никелем и серебром, а в морских условиях — с медью и ее сплавами и сталью фосфатированной и окрашенной).
Определение свинца и олова в свинцово-оловянных сплавах электролизом с контролем потенциала. [c.195]
Благодаря хорошим противокоррозионным свойствам, важную роль начинают играть оловянные сплавы [12]. Испытания показали, что они могут служить хорошей заменой никелевых покрытий. Составы электролитов и свойства сплавов, которые могут применяться также для декоративных покрытий, достаточно известны. Подробно описаны следующие сплавы медь — олово (бронзы [69] [c.707]
Олово используют для покрытия (лужения) железа, при этом получается белая жесть, на изготовление ко орой расходуется около половины производимого, олова. Из белой жести делают консервные банки. Оловянная фольга (станиоль) применяется в производстве электроконденсаторов. Оловянные сплавы не обладают высокой прочностью, и их употребляют как антифрикционные материалы и припои. К “первым относятся оловянные баббиты (сплавы на основе свинца), ко вторым — свинцово-оловянные припои (третник), хорошо смачивающие поверхности большинства металлов. Олово входит в состав типографского сплава гарта, расширяющегося при затвердевании, и в состав бронз — сплавов на основе меди. [c.306]
При покрытии третником сталь защищается свинцово-оловянным сплавом, содержащим 5—25% олова. Этот слой наносится металлизацией (напылением) или электроосаждением. Покрытие имеет высокую стойкость в атмосферах, содержащих сернистокислые соединения. [c.152]
www.chem21.info
Как называется сплав олова и меди?
Образование 10 сентября 2017На протяжении многих тысячелетий человек экспериментировал с различными металлами и получал из них всё более высокопрочные сплавы. Для этого использовались самые различные химические элементы. Бронзовый век – эпоха, во время которой стал популярным сплав олова и меди (CuSn
История возникновения бронзы
Благодаря улучшению качества обработки таких металлов, как медь и олово, в 3000 году до н.э. начался Бронзовый век. Он характеризуется активной выработкой такого сплава, как бронза, которая использовалась для изготовления орудий труда и украшений.
В современной металлургической промышленности, кроме меди и олова, используют также такие материалы, как алюминий, фосфор, свинец, цинк. Само название происходит от персидского слова «berenj», которое переводится «медь».
Известно, что первая бронза была изготовлена из Cu и мышьяка и называлась мышьяковистой. Однако из-за своей токсичности она очень быстро сменилась оловянной. Не удивительно, что кузнецов очень часто рисовали некрасивыми и изуродованными. На самом деле так и было. Длительный контакт с мышьяком очень плохо влиял на их организм. По этой причине сплав меди с оловом называется бронзой, так как именно эти компоненты присутствуют в ней чаще всего.
Характеристика бронзы
Все мы знаем, что такой металл, как медь, очень мягкий, пластичный и абсолютно непрочный. В то же время он обладает очень высокой электро- и теплопроводностью. Сплав олова и меди – материал, который значительно превосходит характеристики этих химический элементов по отдельности. Другими словами, бронза обладает высокой твердостью, прочностью, но в то же время она довольно легкоплавка.
Открытие этого сплава сыграло большую роль в металлургической промышленности. Несмотря на то что позже было изобретено множество других материалов, даже сегодня он пользуется большой популярностью за счет своих хороших механических свойств.
Способность бронзы сопротивляться коррозии
Одним из самых важных свойств сплава является его коррозионная устойчивость. Особенно это касается тех составов, в которых присутствует значительное содержание марганца и кремния (более 2%).
Было установлено, что высокая коррозионная устойчивость проявляется при контакте бронзы с водой (морской и пресной), концентрированными щелочами и кислотами, сульфатами и хлоридами легких металлов, а также при контакте с сухими газами (безоловянные бронзы).
Конечно же, в целом коррозионные свойства сплава зависят от легирующих элементов. Так, высокое содержание свинца уменьшает способность сопротивляться коррозии, а никель повышает это свойство.
Виды бронзы
Легирующие элементы, которые могут быть в составе этого сплава, способны значительно менять его свойства, от них зависит и вид бронзы. К тому же и олово может быть заменено другими элементами. Например, БрАМЦ-7-1 можно расшифровать так: 92% меди, 7% алюминия, 1% марганца. Данная марка бронзы не содержит в себе олова и благодаря этому обладает высоким сопротивлением к знакопеременной нагрузке. Её используют для изготовления болтов, винтов, гаек и деталей для гидравлических установок.
Другой пример – оловянная литейная бронза марки БрО10С10. В ней содержится до 83% меди, 9% олова, 8% свинца и до 0,1% железа, кремния, фосфора и алюминия. Она предназначена для деталей, которые работают в условиях высоких удельных давлений, например, для подшипников скольжения.
Несмотря на то что бронза является сплавом олова и меди, в некоторых случаях такой химический элемент, как Sn, не используется. Еще один пример безоловянной бронзы – жаропрочная. Для её изготовления применяют только медь 98-99% и кадмий 1-2%. Примером может послужить марка БрКд1. Это жаропрочная кадмиевая бронза, обладающая высокой жаропрочностью и электропроводностью. Она может быть применена для изготовления деталей машин контактной сварки, коллекторов электродвигателей и других деталей, работающих в условиях высоких температур и требующих хорошей электропроводности.
Еще один вид сплава, используемый для изготовления прокладок в подшипниках и втулках автомобилей – обрабатываемая давлением оловянная бронза. Сплав меди и олова содержит такие легирующие элементы как свинец (4%), цинк (4%), алюминий (0,002%), железо (0,005%). Марка стали называется БрОЦС4-4-4. Именно благодаря процентному соотношению данных химических элементов этот сплав можно обрабатывать давлением и резанием. Цвет бронзы также зависит от примесей. Так, чем меньше меди содержит сплав, тем менее выраженный цвет: более 90% – красный, до 80% – желтый, менее 35% – серо-стальной.
Обработка бронзы
Как уже было сказано ранее, сплав олова и меди – это достаточно прочный материал. Он плохо поддается заточке, резанию и обработке давлением. В целом это литейный материал, обладающий малой усадкой – около одного процента. И даже несмотря на невысокую текучесть и склонность к ликвации, бронзу применяют для изготовления сложных по конфигурации отливок. Не исключение и художественное литьё.
Легирующие элементы, которые добавляются в сплав олова и меди, улучшают его свойства и уменьшают цену. Так, например, легирование свинцом и фосфором позволяет улучшить обработку бронзы, а цинк увеличивает её коррозионную стойкость. Для определенных целей изготавливают деформированные сплавы. Они легко изменяют свой вид при использовании холодной ковки.
Область применения
Конечно же, использование бронзы не теряет своей популярности и в наше время. Сувенирная продукция, декоративные предметы интерьера, украшения на ворота и калитки… Кроме того, сплав применяют для изготовления фурнитуры (ручки, петли, замки) и сантехники (краны, фитинги, прокладки, смесители). В промышленных сферах бронза также имеет обширные области использования. Так, литейный сплав используют для изготовления подшипников, уплотнительных колец, втулок.
На широкое применение бронзы особенно влияют её коррозионные свойства. По этой причине её используют для изготовления деталей механизмов, работающих при постоянном контакте с водой. Высокая упругость сплава позволяет изготавливать из него пружины и части контрольно-измерительной аппаратуры.
Переплавка бронзы
Конечно, каждый сплав имеет как свои плюсы, так и минусы. Бронза – сплав, который состоит из меди и олова, и поэтому он отлично переносит любые переплавки. Его можно использовать несколько раз в совершенно разных целях. С другой стороны, если бронза содержит большое количество примесей, таких как магний, кремний, алюминий, то при переплавке механические свойства могут уменьшиться.
Это обусловлено тем, что легирующие элементы, улучшающие характеристики бронзы, при плавке окисляются и образуют тугоплавкие оксиды, которые располагаются по границам кристаллической решетки. Они нарушают связь между зернами, что делает бронзу более хрупкой.
Как отличить бронзу от латуни и меди
Один из самых распространенных вопросов – это отличие этого сплава от других, похожих на него внешне. Конечно, в пределах промышленности и при помощи специальных реагентов сделать это довольно просто. Но как же быть, если определить материал необходимо в домашних условиях?
Начнем с того, что сплав состоит из олова и меди. Массы этих веществ в процентном содержании могут быть разными. Чем больше меди, тем более ярким будет цвет, а вот за счет содержания в сплаве олова, он будет на порядок тяжелее, чем, например, чистый Cu.
Если же сравнивать бронзу с латунью, то последняя имеет более желтоватый оттенок. Сама по себе медь очень пластична, а вот сплавы на её основе достаточно упругие и твердые. Определить, какой материал перед вами, можно также путем нагрева. Так, у латуни под воздействием высокой температуры выделяется оксид цинка и изделие приобретает пепельный «налет». А вот бронза при нагревании не будет изменять своих свойств.
Произведения искусства
Довольно часто можно встретить различные бронзовые статуэтки и фигурки. Многие произведения искусства были созданы еще в античные времена и в Средние века.
Сплавы, содержащие медь и олово, применяются для изготовления:
- Заборов и ворот, которые получаются не только невероятно красивыми, но и прочными.
- Элементов лестничных конструкций.
- Сувенирной продукции и скульптурных композиций.
- Декоративных осветительных приборов: бра и люстр.
- Предметов для оформления интерьера.
Для того чтобы отлить необходимую композицию, создают специальную модель из дерева, гипса или полимерных материалов – так называемая формовка. Полости данной фигуры заполняют глиной и после отливки извлекают. После изготовления поверхность может быть покрыта позолотой, слоем никеля, хрома или же серебром.
Очень важно отметить, что, как правило, для изготовления произведений искусства используется сплав олова и меди без легирующих элементов. Это обуславливается тем, что чем больше таких составляющих присутствует в бронзе, тем больше её усадка, что негативно сказывается на качестве и форме изделия.
monateka.com
Сплавы на основе меди, цинка и олова
МЕДИ СПЛАВЫ — сплавы на основе меди, содержащие олово, цинк, алюминий, никель, железо, марганец, кремний, бериллий, хром, свинец, золото, серебро, фосфор и другие легирующие элементы. Добавки повышают прочность и твердость, стойкость против коррозии, улучшают антифрикционные свойства. М. с. делят на латуни, бронзы и медно-никелевые сплавы. Латуни — М. с., в которых главным легирующим элементом является цинк. Самыми распространенными латунями являются томпак (80 [c.156]Классификация металлов . Металлы составляют большую часть всех элементов в периодической системе Д. И. Менделеева, но в технике они классифицируются по иным признакам. До настоящего времени не разработана научно обоснованная классификация металлов. В практике получили применение исторически сложившиеся классификации, базиру.ющиеся на таких признаках металлов, как их распространенность в природе, применимость, физические и частично химические свойства. Металлы делятся на черные и цветные. К черным металлам относятся железо, марганец, хром и сплавы на их основе, к цветным — все остальные. Цветные металлы делятся на 4 группы 1) тяжелые медь, свинец, олово, цинк и никель 2) легкие алюминий, магний, кальций, калий и натрий часто к этой группе относят также барий, бериллий, литий и другие щелочные и щелочноземельные металлы 3) драгоценные, или благородные платина, иридий, осмий, палладий, рутений, родий, золото и серебро 4) редкие а) тугоплавкие [c.115]
Электрохимическое выделение металлов из водных растворов их соединений лежит в основе гидроэлектрометаллургических процессов, т. е. процессов извлечения металлов из руд (электроэкстракция) и их очистки (рафинирование) при помощи электролиза. Гидроэлектрометаллургическим путем получают и очищают такие металлы, как медь, никель, цинк, кадмий, олово, свинец, серебро, золото, марганец и др. Гидроэлектрометаллургия позволяет получать технически чистые металлы и в ряде случаев вести успешную переработку бедных руд. Электрохимическое выделение металлов используется для защиты основного металла от разрушения при помощи покрытий из более устойчивых металлов или сплавов, а также для придания изделиям красивого, декоративного вида (гальванотехника). Кроме того, выделение металлов примен.чется для получения копий и воспроизведения художественных предметов, изготовления лент, бесшовных труб, печатных схем и т. п. (гальванопластика). Возможность использования процесса электролиза с выделением металлов для практических нужд была открыта в 1837—1838 гг. русским академиком Б. С. Якоби, который по праву может считаться изобретателем и отцом гальванопластики и родственных ей процессов. [c.416]
Цинк входит и в состав другого древнего сплава на медной основе. Речь идет о бронзе. Это раньше делили четко медь плюс олово — бронза, медь плюс цинк — латунь. Теперь грани стерлись . Сплав ОЦС-3-12-5 считается бронзой, по цинка в нем в четыре раза больше, чем олова. Бронза для отливки бюстов и статуй содержит (марка БХ-1) от 4 до 7% олова и от 5 до 8% цинка, то есть называть ее латунью оснований больше — на 1 %. А ее по-прежнему называют бронзой, да еще художественной.., [c.87]
В промышленности металлы получают восстановлением соответствующих руд. Железо и сплавы на его основе традиционно называют черными металлами. Медь, цинк, олово, свинец и некоторые другие относятся к цветным металлам. [c.142]
Значительное количество цинка идет на цинкование железа и сплавов на его основе в целях предохранения их от коррозии. Цинк используется для получения сплавов с медью (латуни), с медью и оловом (бронзы), с никелем (мельхиор), с медью и никелем (нейзильбер), а также для изготовления подшипниковых сплавов (типа ЦАМ). [c.131]
Латуни и бронзы — сплавы на основе меди. Кроме самой меди, они содержат цинк или олово, а также некоторые другие металлы. [c.167]
Из электролитических сплавов на основе меди в настоящее время практическое применение находят медь — цинк и медь — олово. Внешний вид, свойства и область применения этих покрытий определяются их составом. Желтая латунь, содержащая 60— 70 % Си, пригодна для защитно-декоративной отделки изделий, эксплуатирующихся в средних климатических условиях, в качестве подслоя при хромировании с целью замены никеля. Белая латунь, содержащая 5—25 % Си, также может быть использована для декоративной отделки изделий широкого потребления. Сплавы, богатые медью, типа томпака (более 80 % Си) применяются ограничено. Более всего практически необходим сплав типа Л70 (70 % Си), поскольку при обрезинивании стали или других металлов прочное сцепление достигается, если на них предварительно осадили подслой указанной латуни, что легче всего выполнить электрохимическим способом. Толщина такого покрытия может быть небольшой, так как в пределах 1—5 мкм она не сказывается на прочности сцепления резины с металлом. При этом состав сплава не долн[c.90]
Со стальных поверхностей олово и его сплавы, в том числе и олово, нанесенное химически из сплава олово — цинк снимаются в растворе, содержащем 50—100 г/л едкого натра, при температуре 60—70° С и плотности тока 3—5 А/дм . С материалов на основе меди олово извлекается окислением его окисью сурьмы в солянокислой среде. Раствор содержит 1 л соляной кислоты, 12 г окиси сурьмы и 125 мл воды . [c.29]
Склонность меди и ее сплавов к химической эрозии в припоях при пайке и растворимость припоев в меди. Экспериментальные данные подтверждают, что при погружении в жидкий припой до температуры 500 °С наименее эрозионно-активны припои на основе свинца, затем в порядке возрастания — припои на основе цинка, кадмия, олова, галлия. Способность меди к растворению в этих припоях увеличивается по мере возрастания его химического сродства к основе припоя. Выше температуры 500 °С особенно эрозионно-активны кадмий и цинк. Эрозионная активность припоев системы 5п—РЬ возрастает с увеличением в них олова. [c.304]
СОЛЫ Э-2 (Б), ЭТ-2 и осерненное масло — сульфофрезол. В 1971— 1980 гг. отечественный ассортимент пополнился современными СОЖ и ТС на масляной основе, эмульсолами, полусинтетическими и синтетическими жидкостями разнообразного состава и с различными физико-химическими характеристиками. Например, современный ассортимент выпускаемых серийно СОТС для обработки металлов резанием насчитывает более 50 продуктов массового и специального назначения, применяемых в различных условиях обработки (точение, фрезерование, сверление, шлифование и др.) черных металлов (чугуны, стали и сплавы) и цветных металлов (медь, цинк, алюминий, олово, другие металлы и их сплавы) (табл. 4.1). [c.120]
Лужение медных сплавов погружением в растворы солей, содержащих двухвалентное олово, применяется при пайке. Цинк осаждается на алюминии погружением в горячие, щелочные, цинкатные растворы в целях получения тонкого покрытия как основы для последующего электроосаждения других металлов, в основном меди, никеля и хрома. В результате химического осаждения можно получить чисто декоративные оловянные и серебряные покрытия. [c.83]
К цветным сплавам относят бронзы, латуни, мельхиоры, нейзильберы и др. Бронзы и латуни выделяются своей окраской. Бронзы имеют светло-красную ок
www.chem21.info
Сплавы меди с оловом — бронза оловянная. Сплавы меди с алюминием-бронза алюминиевая
Сплавы меди с такими элементами, как Sn, Al, Si, Be и некоторыми другими, называют бронзами с прилагательным, указывающим на второй компонент. Таким образом, сплавы с оловом называются оловянными бронзами.
Как и в предыдущей системе, при всей сложности диаграммы в целом, практический интерес представляют начальные области со стороны меди: область одного твердого раствора, обозначаемого буквой а, распространяющаяся до 16% Sn (линия насыщения BFF0), и лежащие за этой линией области с двумя фазами и превращениями, из которых наиболее важным является эвтектоидное, происходящее на линии FEG; здесь твердый Т-раствор распадается в эвтектоидную смесь по реакции
1 = a -f- 8.
эвтектоид
8-фаза соответствует содержанию ~32% Sn и по природе своей представляет химическое соединение Cu4Sn (или Cu31Sn8).
Ввиду того, что сплавы этой системы дают большое разнообразие состояний и структур в зависимости от условий (скорости) охлаждения, на фиг. 214 приведены\’ линии троякого рода .соответственно превращениям, происходящим в разных условиях:
1) сплошные линии (ABFF0, ACDHKM, FEG и др.) отвечают превращениям и границам областей, получающихся в условиях весьма медленного охлаждения или длительного, практически выполняемого отжига; эти линии представляют обычную диаграмму состояний, соответствующую равновесию сплавов, осуществляемому в практике;
2) линии, проведенные жирным пунктиром (Abff0, ЬВ, fF), отвечают превращениям и границам фаз, получаемых в обычных условиях отливки сплавов в холодные формы, т. е. при ускоренном охлаждении сплавов и получения их в неравновесном состоянии;
3) линии, проведенные тонким пунктиром (Fde, dmn), отвечают превращениям и границам, получаемым в условиях чрезвычайно длительных выдержек (отжига в течение тысяч часов) после обработки сплавов давлением; такие условия в практике обычно не осуществляются, и состояния и структуры, соответствующие этим превращениям, в обычных условиях использования сплавов не наблюдаются.
Учитывая сделанные замечания, рассмотрим состояния и структуры технических оловянных бронз в связи с диаграммой состояний, приведенной на фиг. 214.
Структура оловянных бронз, а-бронза должна иметь такой же -вид, как а-латунь, т. е. дендритную структуру твердого раствора в неравновесном состоянии (в литых необработанных образцах; см. фиг. 208) или зернистую (полиэдрическую) после отжига (см. фиг. 209). При этом здесь также после предварительной деформации и рекристаллизации (отжига) в зернах — полиэдрах наблюдаются двойники (см. фиг. 210).
Если же по составу бронза заходит за предел насыщения (>16% Sn), то в условиях равновесия (соответственно сплошным линиям диаграммы фиг. 214), кроме а-фазы должны наблюдаться участки эвтектоида (а + §) в большем или меньшем количестве, в зависимости от содержания Sn. В практических же условиях охлаждения отливок из бронзы легко могут получаться неравновесные состояния, и тогда структура сплавов будет согласовываться с диаграммой, показанной жирным пунктиром.
Здесь в сплавах, относящихся к области а уже при содержании Sn более 7-8% благодаря очень большой ликвации, последние порции жидкости (остаточного раствора) по концентрации переходят за предел насыщения bff0 и при относительно быстром затвердевании дают участки второй фазы р, переходящей при дальнейшем охлаждении в фазу Т; последняя же распадается, в свою очередь, в эвтектоид (а + 8) при 520°. Поэтому в структуре указанных бронз вместо одной а-фазы наблюдаются еще эвтектоидные участки.
На фиг. 215 показана подобная структура бронзы с 10% Sn; на фоне а-фазы с дендритной структурой ясно различаются островки пестрого эвтектоида (а + 8)- Поскольку участки эвтектоида в таких сплавах неравновесны, постольку они могут быть уничтожены или уменьшены путем диффузионного отжига (гомогенизации, см. § 91).
Свойства оловянных бронз. Свойства этих сплавов, в целом, определяются свойствами составляющих их фаз и дают картину изменений, аналогичную латуням: в области одной а-фазы наблюдается небольшое увеличение прочности и твердости; пластичность же растет до некоторого максимума (около 5% Sn) и далее быстро снижается. Только здесь влияние олова более интенсивно, чем цинка в латунях, и возрастание твердости и прочности с каждым процентом Sn значительнее.
Кроме того, благодаря отмеченной большой ликвации и легкому получению неравновесных эвтектоидных участков в а-сплавах замечается очень сильное падение пластичности уже начиная от 7-8% Sn, при одновременном сильном возрастании твердости и прочности. Поэтому отливки из таких бронз уже не подвергают прокатке, а используют как литейный материал.
Оловянная бронза раньше имела весьма широкое распространение благодаря высоким литейным качествам — жидкотекучести, малой усадке, а также благодаря прочности, твердости, стойкости против коррозии и красивому желтоватому цвету. Укажем на изготовление монет и медалей из обрабатываемой бронзы с 5% Sn, которая поэтому и называлась монетной или медальной. Далее, известна пушечная бронза, из которой раньше изготовлялись пушки. Она содержала около 10% Sn и относилась к литейному материалу, поскольку содержала обычно значительное количество эвтектоида.
В настоящее время можно встретить отливки с таким же или еще большим содержанием Sn, которые обычно называют машинной бронзой. В частности, подобную бронзу, содержащую даже до 14-16.% Sn, иногда .применяют как антифрикционную — подшипниковую. Но, вообще, вследствие дефицитности и дороговизны олова в технике стремятся заменять оловянную бронзы другими сплавами (см. ниже), поэтому не введены в стандарт машинные бронзы типа пушечной (марки БрОЮ)1 и др.
В стандарт введены марки сложных бронз, содержащих небольшие количества олова и ряд других элементов.
Например: марка БрОЦСН 3-7-5-1 — оловянно-цинково-свинцовая с никелем, содержащая всего 3% Sn. Эта марка может быть как обрабатываемой (пластичной), так и литейной, применяемой для художественного литья.
Существует довольно много марок подобного типа оловянных бронз, в которых добавки элементов, как Zn, Pb, Р и др., удешевляют сплав и придают улучшение главным образом его литейным свойствам.
Таким образом, оловянные бронзы в наших стандартах представляют собой преимущественно сложные (специальные) сплавы.
Сплавы меди с алюминием-бронза алюминиевая
Диаграмма состояний системы Си-А1 приведена на фиг. 216. Как и в рассмотренных раньше системах, практический интерес представляют начальные области, прилегающие к меди (а также к алюминию, которые рассмотрим дальше, § 166). Области, прилегающие к меди, отвечают сплавам, которые называются алюминиевыми бронзами.
Начальная область а-твердого раствора простирается до 9,8% А1 (предел насыщения — линия FF0).
Здесь а-бронзы являются однофазными.
За пределом насыщения а, т. е. свыше 9,8% А1, бронзы становятся двухфазными, причем вторая фаза — f (твердый раствор) при обыкновенной температуре включена в эвтектоид, получаемый при 535° (на линии FEG) в результате распада твердого раствора по реакции.
Таким образом, двухфазные алюминиевые бронзы при высоких температурах содержат наряду с а вторую р-фазу,1 а при низких температурах — эвтектоид (а + Т).
Структура а-бронз совершенно такая же, как а-латуней и оловянных бронз. Структура же двухфазной бронзы с 10% А1 приведена на фиг. 217. На фоне светлой «-составляющей видны участки эвтектоида, весьма схожего по виду с пластинчатым перлитом.
Свойства алюминиевых бронз по мере изменения состава (% А1) изменяются аналогично латуням и оловянным бронзам, но более резко. На фиг. 218 показаны кривые изменения их механических свойств соответственно диаграмме состояний.
Твердость (Яв), прочность (о-,) и пластичность (5) быстро растут, причем только однозначно растет по мере увеличения содержания А1; пластичность же достигает максимума при 5% А1, после чего быстро снижается и становится ничтожной при содержании А1 свыше 12%, когда преобладает хрупкая Т-фаза.
В связи с этим и ад растет и достигает максимума при содержании А1 около 10-11%, а затем снижается в силу возрастания хрупкости сплава. Поэтому в практике из двухфазных бронз применяют бронзы, содержащие не более 11 % А1, а из однофазных наиболее употребительными являются бронзы с 5% А1, наиболее пластичные, которые в практике можно также назвать монетной или медальной бронзой, заменяющей соответствующую оловянную.
Марка такой бронзы обозначается: БрА5. Она представляет пример обрабатываемой («нахолоду») алюминиевой бронзы. Двухфазная же бронза марки БрАЮ является примером литейного сплава, отличающегося повышенной твердостью (>Ю0 Яв), прочностью (~65 кг/мм2) и достаточной пластичностью (8 -15%). Механическая обработка давлением в нем применяется лишь горячая (>600°).
Следует также отметить, что механические свойства этой бронзы могут быть существенно изменены закалкой и отпуском аналогично изменениям, наблюдаемым при подобных операциях в стали, причем структура закаленного сплава здесь весьма сходна с игольчатой структурой мартенсита.
Конечно, и в алюминиевых бронзах широко используется легирование, т. е. добавка других элементов с образованием сложных бронз. Укажем, например, на такие марки:
БрНА14-3, называемая в практике «куниаль А» и идущая на фасонное литье ответственного назначения вместо оловянной бронзы;
БрАЖ9-4с9% А1 и 4% Fe, представляющая как литейный, так и обрабатываемый сплав.
Литейные свойства алюминиевой бронзы удовлетворительны, но все-таки усадка в ней более значительна, чем в оловянной бронзе и, кроме того, в ней часто получается сниженная жидкотекучесть вследствие загрязнений жидкого металла окислом алюминия.
www.inmetal.ru
сплав меди, олова и свинца — с английского на русский
сплав; припой; легирующий элемент; примесь; сплавлять; легировать @acidproof [acid-resisting] alloy кислотостойкий [кислотоупорный] сплав @aerospace alloy сплав для авиационно-космической техники @age-hardenable [age-hardened] alloy дисперсионнотвердеющий [стареющий] сплав @aircraft alloy авиационный сплав @aircraft engine alloy сплав для авиационных двигателей @aircraft nonferrous alloy авиационный цветной сплав @aircraft quality alloy авиационный качественный сплав @air-hardening alloy самозакаливающийся сплав @aligned eutectic alloy ориентированный эвтектический сплав @alpha-beta alloy альфа-бета сплав (двухфазный сплав со смешанной гексагональной плотноупакованной и гранецентрированной кубической кристаллической решёткой) @alpha-titanium alloy альфа-титановый сплав @alpha-zirconium alloy альфа-циркониевый сплав @aluminide-coated columbium alloy сплав ниобия, покрытый алюминидом @aluminum alloy алюминиевый сплав @aluminum-aluminum oxide alloy сплав алюминия, дисперсноупрочнённый окисью алюминия, сплав системы алюминий — окись алюминия @aluminum-base alloy сплав на алюминиевой основе @aluminum-calcium alloy алюминиевокальциевый сплав @aluminum-cerium alloy алюминиевоцериевый сплав @aluminum-copper alloy алюминиевомедный сплав @aluminum-manganese alloy алгоминиевомарганцовистый сплав @aluminum-silicon alloy алюминиевокремнистый сплав, силумин @aluminum-uranium alloy алюминиевоурановый сплав @american alloy сплав на основе алюминия (содержащий 3% Cu, 1% Mn и 1% Mg) @americium alloy сплав америция @bearing alloy подшипниковый [антифрикционный] сплав @beryllium alloy сплав бериллия @beryllium-aluminum alloy бериллиевоалюминиевый сплав @beryllium-containing alloy сплав с содержанием [присадкой] бериллия @beryllium-copper alloy бериллиевомедный сплав @beryllium-filament-reinforced alloy сплав, армированный нитями бериллия @beryllium-magnesium alloy бериллиевомагниевый сплав @beryllium-nickel alloy бериллиевоникелевый сплав @beryllium-wire-reinforced aluminum alloy алюминиевый сплав, армированный бериллиевой проволокой @beryllium-wire-reinforced titanium alloy титановый сплав, армированный бериллиевой проволокой @beta-titanium alloy бета-титановый сплав @boron alloy сплав бора @boron-fiber-reinforced aluminum alloy алюминиевый сплав, армированный борволокном @cast alloy литейный сплав @cast high alloy литейный высоколегированный сплав @ceramic-metal alloy металлокерамический сплав @chrome-nickel alloy хромоникелевый сплав @chromium-base alloy сплав на основе хрома @chromium-magnesium oxide alloy сплав на основе хрома и окиси магния @chromium-niobium alloy хромониобиевый сплав @chromium-yttrium alloy хромоиттриевый сплав @coated nickel alloy сплав, покрытый никелем @cobalt-base wrought alloy деформируемый сплав на основе кобальта @cobalt-nickel alloy кобальтоникелевый сплав @cobalt-thoria alloy сплав кобальта с двуокисью тория @cobalt-thoria dispersion strengthened alloy сплав кобальта, дисперсноупрочнённого двуокисью тория @cobalt-tungsten alloy кобальтовольфрамовый сплав @columbium alloy ниобиевый сплав @columbium-hafnium alloy ниобиевогафниевый сплав @columbium-tin alloy ниобиевооловянный сплав @columbium-vanadium alloy ниобиевованадиевый сплав @columbium-zirconium alloy ниобиевоциркониевый сплав @constructional alloy конструкционный сплав @controlled eutectic alloy направленнозакристаллизованный эвтектический сплав @copper-base alloy сплав на основе меди @copper-beryllia alloy сплав меди с окисью бериллия @copper-beryllium alloy меднобериллиевый сплав @copper-nickel alloy медноникелевый сплав @corrosion-resistant alloy коррозионностойкий сплав @decorative aluminum alloy декоративный алюминиевый сплав @deformation-resistant alloy стойкий к деформациям [труднообрабатываемый] сплав @dispersion strengthened alloy дисперсноупрочнённый сплав @duralumin alloy дуралюминовый сплав, дуралюмин @electron-beam-refined alloy сплав, рафинированный электронным лучом @enamelled aluminum alloy эмалированный алюминиевый сплав @enamelled magnesium alloy эмалированный магниевый сплав @epoxy-phenolic alloy эпоксиднофенольная композиция @eutectic alloy эвтектический сплав @eutectic aluminum-nickel alloy эвтектический алюминиевоникелевый сплав @fiber-reinforced [filament-reinforced] alloy сплав, армированный волокном [нитью] @forging alloy ковочный сплав @gold-nickel alloy никелевый сплав с присадкой золота @hard(-facing) alloy твёрдый сплав @hastelloy alloy хастеллой (сплав на никелевой основе) @heat-resistant [heat-resisting] alloy теплостойкий [жаропрочный, жаростойкий] сплав @high alloy высоколегированный сплав @high-conductivity alloy сплав с высокой проводимостью @high-creep-resistant alloy сплав с высоким сопротивлением ползучести @highly complex alloy многокомпонентный сплав @high-melting(-point) alloy сплав с высокой точкой плавления, тугоплавкий сплав @high-melting-point brazing alloy тугоплавкий припой @high-modulus alloy высокомодульный сплав @high-nickel alloy сплав с высоким содержанием никеля @high-permeability alloy сплав с высокой магнитной проницаемостью @high-strength alloy высокопрочный сплав @high-strength forgeable alloy высокопрочный ковочный сплав @high-strength weldable alloy высокопрочный свариваемый сплав @high-strength wrought alloy высокопрочный деформируемый сплав @high-temperature alloy жаропрочный [жаростойкий] сплав @high-temperature fastener alloy жаропрочный [жаростойкий] крепёжный сплав @high-temperature oxidation-resistant alloy сплав, стойкий к окислению при высоких температурах @high-toughness alloy сплав с высокой вязкостью @iron-base austenitic alloy аустенитный сплав на основе железа @iron-chromium alloy железохромистый сплав @iron-nickel alloy железоникелевый сплав @irradiated alloy облучённый сплав @jet alloy жаропрочный [жаростойкий] сплав @light alloy лёгкий сплав @low-melting(-point) alloy сплав с низкой точкой плавления, легкоплавкий сплав @low-temperature wear-resistant alloy сплав, износостойкий в условиях низких температур @low-toughness alloy сплав с малой вязкостью @magnesium alloy магниевый сплав @magnesium-base alloy сплав на основе магния @magnesium-lithium alloy магниеволитиевый сплав @magnesium-manganese alloy магниевомарганцовый сплав @magnesium-molybdenum alloy магниевомолибденовый сплав @magnesium-nickel alloy магниевоникелевый сплав @magnesium-thorium alloy магниевоториевый сплав @magnesium-tungsten alloy магниевовольфрамовый сплав @magnesium-vanadium alloy магниевованадиевый сплав @magnesium-zirconium alloy магниевоциркониевый сплав @martensitic alloy сплав с мартенситной структурой @metal-ceramic alloy металлокерамический сплав @metalloceramic alloyed alloy металлокерамический легированный сплав @metal-metal-oxide alloy сплав системы металл — окисел металла @molybdenum [moly] alloy молибденовый сплав @molybdenum-base alloy сплав на основе молибдена @molybdenum-rhenium alloy молибденорениевый сплав @molybdenum-titanium alloy молибденотитановый сплав @molybdenum-titanium-zirconium alloy молибденотитаноциркониевый сплав @molybdenum-tungsten alloy молибденовольфрамовый сплав @molybdenum-wire-reinforced-titanium alloy титановый сплав, армированный молибденовой проволокой @molybdenum-zinc alloy молибдено-цинковый сплав @monel alloy сплав монель, монель-металл @multicomponent alloy многокомпонентный сплав @multiphase alloy многофазный сплав @nickel-aluminum alloy никельалюминиевый сплав @nickel-aluminum oxide alloy сплав никеля, упрочнённого окисью алюминия, никель, упрочнённый частицами окиси алюминия @nickel-base alloy сплав на основе никеля @nickel-chromium alloy никельхромовый сплав @nickel-cobalt alloy никелькобальтовый сплав @nickel-manganese alloy никельмарганцовый сплав @nickel-thorium-oxide alloy сплав никеля, упрочнённый окислом тория @nickel-titanium alloy никельтитановый сплав @nickel-tungsten alloy никельвольфрамовый сплав @niobium-aluminum alloy ниобиевоалюминиевый сплав @niobium-base alloy сплав на основе ниобия @niobium-titanium alloy ниобиевотитановый сплав @niobium-zirconium alloy ниобиевоциркониевый сплав @nuclear reactor alloy сплав для ядерных реакторов @onions alloy легкоплавкий сплав @ordered alloy упорядоченный сплав, сплав с упорядоченной структурой @oxide-dispersion-strengthened alloy сплав, упрочненный дисперсными частицами окисла @platinum-clad tungsten-rhenium alloy вольфраморениевый сплав, плакированный платиной @polymeric alloy полимерная композиция @precipitate [precipitation-hardened] alloy дисперсионнотвердеющий сплав @pyrolytic-graphite-boron alloy сплав пирографита с бором @randomly solidified eutectic alloy нeупорядоченнозакристаллизованный эвтектический сплав @refractory alloy тугоплавкий сплав @refractory metal alloy сплав тугоплавкого металла @rivet aluminum alloy алюминиевый заклёпочный сплав @rivet duralumin alloy дуралюминовый заклёпочный сплав @secondary aluminum alloy вторичный [переплавленный] алюминиевый сплав @self-lubricating alloy самосмазывающийся сплав @silicon alloy сплав кремния @silicone-phenolic alloy силиконофенольная композиция @silicon-fiber-reinforced aluminum alloy алюминиевый сплав, армированный волокном кремния @single phase alloy однофазный сплав @sintered alloy спеченный сплав @space age alloy сплав для космической техники @special-purpose alloy сплав специального назначения @spring alloy пружинный сплав @stainless alloy нержавеющий сплав @stainless-steel alloy нержавеющая сталь @stainless-steel-wire-reinforced aluminum alloy алюминиевый сплав, армированный проволокой из нержавеющей стали @stain-resistant alloy коррозионностойкий сплав @strain-hardened alloy сплав, упрочнённый нагартовкой @structural alloy конструкционный сплав @superconducting alloy сверхпроводящий сплав @superlattice alloy упорядочивающийся сплав @superplastic alloy сверхпластичный сплав @superpure alloy сплав сверхвысокой чистоты @tailored alloy сплав с заданными свойствами @tailor-made damping alloy сплав с заданными демпфирующими свойствами @tantalum-base alloy сплав на основе тантала @tantalum-tungsten-hafnium-oxide alloy танталовольфрамовый сплав с окисью гафния @TD-cobalt alloy кобальтовый сплав, дисперсноупрочнённый двуокисью тория, TD кобальтовый сплав @TD-cobalt-base alloy сплав на основе кобальта, дисперсноупрочнённый двуокисью тория @TD-nickel-chrome alloy хромоникелевый сплав, дисперсноупрочнённый двуокисью тория @textured alloy текстурованный сплав @thermoelectric alloy термоэлектрический сплав @thermomagnetic alloy термомагнитный сплав @thoria-strengthened-cobalt-base alloy сплав на основе кобальта, упрочненный двуокисью тория @thoriated alloy торированиый сплав @thorium-magnesium alloy ториевомагниевый сплав @tin-base antifriction alloy антифрикционный сплав на основе олова, баббит @titanium-aluminum-cobalt alloy титаноалюминиевокобальтовый сплав @titanium-aluminum-oxide alloy сплав титана, упрочненный окисью алюминия @titanium-base alloy сплав на основе титана @tungsten-base alloy сплав на основе вольфрама @tungsten-rhenium-thoria alloy вольфраморениевый сплав с двуокисью тория @tungsten-thoria alloy сплав вольфрама с двуокисью тория @tungsten-thoria-dispersion-strengthened alloy вольфрамовый сплав, дисперсноупрочненный двуокисью тория @tungsten-thorium-oxide alloy сплав вольфрама с (дву)окисью тория @turbine engine alloy сплав для газотурбинных [турбовинтовых] двигателей @ultraclean alloy сплав сверхвысокой чистоты @ultra-high-strength alloy сверхвысокопрочный сплав @unidirectionally solidified eutectic alloy направленнозакристаллизовавшийся эвтектический сплав @vacuum-melted alloy сплав вакуумной плавки @vanadium-base alloy сплав на основе ванадия @vanadium-technetium alloy ванадиетехнециевый сплав @vane alloy лопаточный сплав, сплав для лопаток @wear-resistant alloy износостойкий сплав @weldable alloy свариваемый сплав @whisker-reinforced alloy сплав, армированный нитевидными кристаллами @wire-reinforced alloy сплав, армированный проволокой @wrought alloy деформируемый [термообработанный] сплав @zinc die casting alloy штамповый литейный цинковый сплав @translate.academic.ru
Олово и его основные сплавы
Содержание
Введение
Олово
Состав и свойства некоторых сплавов олова
Список литературы
Важнейшим этапом развития стало использование железа и его сплавов. В середине XIX века осваивается конвертерный метод производства стали, а к концу века – мартеновский.
Сплавы на основе железа и в настоящее время являются основным конструкционным материалом.
Бурный рост промышленности требует появления материалов с самыми различными свойствами.
Середина XX века ознаменована появлением полимеров – новых материал лов, свойства которых резко отличаются от свойств металлов.
Полимеры широко применяют также в различных областях техники: машиностроении, химической и пищевой промышленности и ряде других областей.
Развитие техники требует материалов с новыми уникальными свойствами. Для атомной энергетики и космической техники необходимы материалы, которые могут работать при весьма высоких температурах.
Компьютерные технологии стали возможными только при использовании материалов с особыми электрическими свойствами.
Таким образом, материаловедение – одна из важнейших, приоритетных наук, определяющих технический прогресс.
Олово – один из немногих металлов, известных человеку еще с доисторических времен. Олово и медь были открыты раньше железа, а сплав их, бронза, – это, по-видимому, самый первый “искусственный” материал, первый материал, приготовленный человеком.
Результаты археологических раскопок позволяют считать, что еще за пять тысячелетий до нашей эры люди умели выплавлять и само олово. Известно, что древние египтяне олово для производства бронзы возили из Персии.
Под названием “трапу” этот металл описан в древнеиндийской литературе. Латинское название олова stannum происходит от санскритского “ста”, что означает “твердый”.
Свойства олова:
Атомный номер ё50
Атомная масса 118,710
Изотопы
Стабильные 112, 114-120, 122, 124
Нестабильные 108-111, 113, 121, 123, 125-127
Температура плавления, ° С 231,9
Температура кипения, ° С 262,5
Плотность, г/см3 7,29
Твердость (по Бринеллю) 3,9
Содержание в земной коре, % (масс) 0,0004
Производство олова из руд и россыпей всегда начинается с обогащения. Методы обогащения оловянных руд довольно разнообразны. Применяют, в частности, гравитационный метод, основанный на различии плотности основного и сопутствующих минералов. При этом нельзя забывать, что сопутствующие далеко не всегда бывают пустой породой. Часто они содержат ценные металлы, например вольфрам, титан, лантаноиды. В таких случаях из оловянной руды пытаются извлечь все ценные компоненты.
Состав полученного оловянного концентрата зависит от сырья, и еще от того, каким способом этот концентрат получали. Содержание олова в нем колеблется от 40 до 70%. Концентрат направляют в печи для обжига (при 600…700°C), где из него удаляются относительно летучие примеси мышьяка и серы. А большую часть железа, сурьмы, висмута и некоторых других металлов уже после обжига выщелачивают соляной кислотой. После того как это сделано, остается отделить олово от кислорода и кремния. Поэтому последняя стадия производства чернового олова – плавка с углем и флюсами в отражательных или электрических печах. С физико-химической точки зрения этот процесс аналогичен доменному: углерод “отнимает” у олова кислород, а флюсы превращают двуокись кремния в легкий по сравнению с металлом шлак.
В черновом олове примесей еще довольно много: 5…8%. Чтобы получить металл сортовых марок (96,5…99,9% Sn), используют огневое или реже электролитическое рафинирование. А нужное полупроводниковой промышленности олово чистотой почти шесть девяток – 99,99985% Sn – получают преимущественно методом зонной плавки.
Олово получают также регенерацией отходов белой жести. Для того чтобы получить килограмм олова, не обязательно перерабатывать центнер руды, можно поступить иначе: “ободрать” 2000 старых консервных банок.
Всего лишь полграмма олова приходится на каждую банку. Но помноженные на масштабы производства эти полуграммы превращаются в десятки тонн… Доля “вторичного” олова в промышленности капиталистических стран составляет примерно треть общего производства. В нашей стране работают около ста промышленных установок по регенерации олова.
Снять олово с белой жести механическими способами почти невозможно, поэтому используют различие в химических свойствах железа и олова. Чаще всего жесть обрабатывают газообразным хлором. Железо в отсутствие влаги с ним не реагирует. Олово же соединяется с хлором очень легко. Образуется дымящаяся жидкость – хлорное олово SnCl4, которое применяют в химической и текстильной промышленности или отправляют в электролизер, чтобы получить там из него металлическое олово. И опять начнется “круговерть”: этим оловом покроют стальные листы, получат белую жесть. Из нее сделают банки, банки заполнят едой и запечатают. Потом их вскроют, консервы съедят, банки выбросят. А потом они (не все, к сожалению) вновь попадут на заводы “вторичного” олова.
Другие элементы совершают круговорот в природе с участием растений, микроорганизмов и т.д. Круговорот олова – дело рук человеческих.
Сплавы. Одна треть олова идет на изготовление припоев. Припои – это сплавы олова в основном со свинцом в разных пропорциях в зависимости от назначения. Сплав, содержащий 62% Sn и 38% Pb, называется эвтектическим и имеет самую низкую температуру плавления среди сплавов системы Sn – Pb. Он входит в составы, используемые в электронике и электротехнике. Другие свинцово-оловянные сплавы, например 30% Sn + 70% Pb, имеющие широкую область затвердевания, используются для пайки трубопроводов и как присадочный материал. Применяются и оловянные припои без свинца. Сплавы олова с сурьмой и медью используются как антифрикционные сплавы (баббиты, бронзы) в технологии подшипников для различных механизмов.
* Припои, содержащие менее 50% Sn, относятся к сплавам свинца
Многие сплавы олова – истинные химические соединения элемента №50 с другими металлами. Сплавляясь, олово взаимодействует с кальцием, магнием, цирконием, титаном, многими редкоземельными элементами. Образующиеся при этом соединения отличаются довольно большой тугоплавкостью. Так, станнид циркония Zr3Sn2 плавится лишь при 1985°C. И “виновата” здесь не только тугоплавкость циркония, но и характер сплава, химическая связь между образующими его веществами. Или другой пример. Магний к числу тугоплавких металлов не отнесешь, 651°C – далеко не рекордная температура плавления. Олово плавится при еще более низкой температуре – 232°C. А их сплав – соединение Mg2Sn – имеет температуру плавления 778°C. Современные оловянно-свинцовые сплавы содержат 90-97% Sn и небольшие добавки меди и сурьмы для увеличения твердости и прочности.
Соединения. Олово образует различные химические соединения, многие из которых находят важное промышленное применение. Кроме многочисленных неорганических соединений, атом олова способен к образованию химической связи с углеродом, что позволяет получать металлоорганические соединения, известные как оловоорганические. Водные растворы хлоридов, сульфатов и фтороборатов олова служат электролитами для осаждения олова и его сплавов. Оксид олова применяют в составе глазури для керамики; он придает глазури непрозрачность и служит красящим пигментом. Оксид олова можно также осаждать из растворов в виде тонкой пленки на различных изделиях, что придает прочность стеклянным изделиям (или уменьшает вес сосудов, сохраняя их прочность). Введение станната цинка и других производных олова в пластические и синтетические материалы уменьшает их возгораемость и препятствует образованию токсичного дыма, и эта область применения становится важнейшей для соединений олова. Огромное количество оловоорганических соединений расходуется в качестве стабилизаторов поливинилхлорида – вещества, используемого для изготовления тары, трубопроводов, прозрачного кровельного материала, оконных рам, водостоков и др. Другие оловоорганические соединения используются как сельскохозяйственные химикаты, для изготовле
mirznanii.com