Свинца сплавы

СВИНЦА СПЛАВЫ, сплавы на основе свинца. Осн. легирующие элементы -Sn, Sb, Cu, Bi, Hg. Характеризуются низкой т-рой плавления (48-320 °С), невысокими мех. прочностью и твердостью, йысокой пластичностью, коррозионной стойкостью в разбавл. р-рах к-т, в среде H₂S, SO₂, SO₃ или С1₂ (при т-рах 100°С); имеют хорошие литейные св-ва, хорошо смачивают обычное и оцинкованное Fe, Ni, сплавы Fe и Си. Мн. металлы образуют с Рb эвтектику, нек-рые металлы (гл. обр. щелочные и щел.-зем.)- устойчивые ин-терметаллич. соед.-плюмбиды (напр., Na₂Pb, Mg₂Pb, La₂Pb), тяжелые металлы-легкоплавкие эвтектики (напр., Pb-Bi, Pb-Cd, Pb-Sn); твердые р-ры с легирующими металлами образуются редко.

Получают свинца сплавы сплавлением исходных металлов или их лигатур (при введении тугоплавких легирующих элементов), а также восстановлением расплава СаС1₂ лигатурой Pb-Na. Свинца сплавы изготовляют в виде чушек, пластин, прутков, трубок, проволоки и ленты. Большинство свинца сплавов хорошо обрабатывается давлением (прокаткой, ковкой, прессованием) и резанием. Подразделяются на обрабатываемые и не обрабатываемые давлением.

К обрабатываемым давлением относят низколегированные свинца сплавы, содержащие один из элементов-Sn (до 2%), Sb (до 0,5%), Cd (до 0,25%) или Си и Fe (до 0,06% каждого). Используют такие свинца сплавы для изготовления оболочек элект-рич., телефонных и др. кабелей; в последние годы их заменяют более дешевыми А1 и полиэтиленом.

Не обрабатываемые давлением свинца сплавы по назначению делят на антифрикционные (баббиты), типографские, припои и легкоплавкие.

Баббиты - свинца сплавы, легированные Sn, Sb, Cu, Ca, Na и др. элементами (от 15-17% и менее). По т-ре плавления (240-320 °С), твердости (НВ 22-32), коэф. трения со смазкой (а 0,004-0,007) они близки к оловянным баббитам (см. Олова сплавы), уступая им в ~1,5 раза по теплопроводности и в ~1,5-2 раза по сопротивлению износу. Структура баббитов содержит твердую (соед. SnSb, Cu₆Sn₅, Pb₃Ca и др.) и мягкую (твердый р-р на основе Рb) составляющие. Первая обеспечивает низкий коэф. трения, вторая-хорошую прирабатываемость в местах трения. Такие свинца сплавы-антифрикционные материалы, применяются в машиностроении в узлах трения малой и средней погруженности, на городском и железнодорожном транспорте, заменяя дорогие и дефицитные оловянные баббиты.

Типографские свинца сплавы, известные более 500.дет, содержат до 20-23% Sb, 5-7% Sn, 1-4,5 As и 1% Си. Отличаются высокой жидкотекучестью и малой усадкой при кристаллизации, твердостью (НВ 17-28), постоянным составом после многократной переплавки; устойчивы против коррозии в контакте с красками и смывающими р-рами. Применяют их для отливки шрифтов ручного и машинного набора, пробельного материала, линеек и стереотипов.

Припои на основе свинца сплавов содержат Sn, Cd, Bi, Ag, In и Р (от 1,3-1,7 до 49-51%), имеют низкие т-ры плавления (от 90-142 °С с Sn, Cd, Bi и до 220-310 °С с Sn, Ag, In и P). Применяют при низкотемпературной пайке Fe, сталей, Ni, Си и ее сплавов. Места спайки с Си и сплавами Cu-Zn имеют низкую коррозионную стойкость во влажной атмосфере и при наличии конденсата используются только с лакокрасочными защитными покрытиями; места спайки с припоями, содержащими In и Р, в защите от коррозии не нуждаются. Отдельные припои, содержащие Ag, Sn, Cu и Ni, применяют для пайки изделий криогенной техники.

Легкоплавкие свинца сплавы (т. пл. 48-96 °С) содержат Bi, Sn, Cd и Hg; по составу отвечают тройным и более сложным эвтектикам. Напр., сплав Вуда (25% Рb, по 12,5% Sn и Cd, остальное-Bi) с т. пл. 69 °С близок по составу к четверной эвтектике (Pb₃Bi + Bi + Cd + Sn). Используются в электротехнике, системах пожарной сигнализации (плавкие предохранители) и медицине.

Недостатки многих свинца сплавов-наличие в составе дорогих и дефицитных элементов (As, Sb, Sn и др.) и токсичность паров.

Лит.: Туркин В.Д., Румянцев М. В., Структура и свойства цветных металлов, М., 1947; Шпагин А. И., Антифрикционные сплавы, М., 1956; Мальцев М. В., Металлография промышленных цветных металлов и сплавов, 2 изд., М., 1970; Справочник по пайке, 2 изд., М., 1984. A.M. Захаров.