Transcript Kovy a slitiny s nízkou teplotou tání

Kovy a slitiny
s nízkou teplotou tání
Pb, Sn, Zn
1
OLOVO a jeho slitiny
•
•
•
•
•
Je to nepolymorfní kov šedé barvy.
Má vysokou měrnou hmotnost 11300 kgm-3
Teplota tání je 327°C
Olovo i jeho sloučeniny jsou jedovaté
Má nízkou pevnost i tvrdost, dobře se slévá,
tvářením za studena nezpevňuje
• Díky vysokému atomovému číslu dobře
pohlcuje rtg paprsky i paprsky γ.
2
Korozní odolnost Pb

Na vzduchu je stálé
 dobře odolává silným anorganickým
kyselinám, je to jediný obecný kov, který
odolává konc. H2SO4
 Odolává i acetonu, alkoholu a čpavku
 je to špatný vodič tepla a elektrického proudu
3
Použití Pb
Hlavní oblasti
použití Pb – ochrana
nádob a potrubí při
výrobě H2SO4,
ochrana elektrod v
autobateriích,
ochrana proti radiaci
(rentgenové záření,
radioizotopy).
4
Sloučeniny olova
• Část Pb na výrobu sloučenin:
• PbO – klejt – při výrobě gumy, glazur apod.
• PbCO3 – olovnatá běloba
• Pb3O4 – suřík (minium) – ochranný nátěr na
ocelové konstrukce nebo při instalatérských
pracích
5
Slitiny olova
• Většinou jsou slévárenské, přídavky dalších
prvků se zlepšují mechanické vlastnosti:
• Tvrdé olovo
• Měkké pájky
• Kompozice
• Liteřina
6
Tvrdé olovo
• Je to slitina Pb + Sb (1 – 9%).
• Slitiny s nižším obsahem Sb jsou tvárné, s
vyšším slévárenské.
• Tvrdé olovo má vyšší mechanické
vlastnosti, ale horší korozní odolnost než
čisté Pb
• Používá se pro odlitky pro chemický a
strojírenský průmysl, akumulátory
7
Měkké pájky
• Slitiny zpravidla s cínem, teplota tání do
500°C. Specielní i přísady např.Ag,Cd,Bi
• Pro různé účely odstupňovaný obsah cínu
• Pro podřadnější účely pájka už od 8 %Sn,
pro pájení pozinkovaných a pocínovaných
plechů až 30%Sn, pro náročnější práce ještě
vyšší obsah cínu.
• Pájka s asi 60%Sn má eutektické složení a
nejvyšší pevnost Rm= 60 až 80 MPa, ale
nejnižší tažnost A = cca 20 %
8
Kompozice
• Ložiskové slitiny jako výstelka (0,1 až 0,5
mm) ocelové nebo litinové pánve
• Požadavky na materiál kompozice:
• Pevnost v tlaku, tvrdost, odolnost proti
opotřebení, únavě, korozi, dobré kluzné
vlastnosti, tepelná vodivost, malá teplotní
roztažnost, dobrá slévatelnost.
• Optimální je heterogenní materiál se zrny
tvrdé fáze, která je pod tlakem vtlačována
do měkčí matrice.
9
Olověná kompozice
• Slitina Pb-Sb-Sn.
• Obvykle 6 –15 % Sb, 6 až 16% Sn, dále do
2% Cu, případně i Ni a arzén. Měď tvoří s
cínem i antimonem intermetalidy, které se
vylučují z taveniny jako primární fáze a
tvoří kostru matrice, tvořené eutektickou
směsí fází α+β.
10
Liteřina
• Pro výrobu písmen pro tiskárny
• Slitina Pb-Sb-Sn – vzájemný poměr prvků
určen použitím
• Pro ruční sazbu tvrdší (aby se dala použít
vícekrát) – vyšší obsah Sb (24%Sb, 14Sn)
• Strojní sazba – měkčí, požadavek dobré
slévatelnosti – cca 12% Sb a 3% Sn
11
Cín
• Polymorfní kov, nízkoteplotní modifikace α je
stálá pod teplotou 13°C a má podobu šedého
prášku (cínový mor), modifikace β má kovový
vzhled.
• Měrná hmotnost 7 300 kgm-3, teplota tání 232°C.
• Má dobrou odolnost proti korozi, jejíž produkty
nejsou jedovaté, proto se asi polovina cínu
spotřebuje v potravinářském průmyslu pro
povrchovou ochranu předmětů. Druhá polovina
pro slitiny s nízkou teplotou tání, k výrobě
bronzů, měkkých pájek a kompozic.
12
Slitiny Sn
• Cínová kompozice – slitina soustavy Sn –
Sb (5 až 11 % Sb) s přísadou Cu, případně
Ni. Jsou to drahé materiály, a proto jsou
určeny jen pro velmi náročné podmínky
(např. pro ložiska rychloběžných motorů).
• Měkká pájka – kromě slitin Pb-Sn se jako
měkká pájka používá slitina Sn s 30% Zn.
13
Zinek
• Nepolymorfní kov, lehce namodralé barvy
• Teplota tání 419°C, měrná hmotnost 7 140
kgm-3.
• dobře odolává atmosférickým vlivům,
mořské vodě i organickým látkám (benzin,
oleje). Špatně destilované vodě, vodní páře,
kyselinám a silnějším zásadám.
14
Zinek
• Dobře se odlévá, ale
odlitky mají špatné
mechanické vlastnosti,
jsou křehké a většinou
je nelze tvářet.
• Většina Zn se
spotřebuje k
povrchové úpravě
ocelí
15
Slitiny Zn
• Největší význam mají ternární slitiny s
obsahem 4 % Al, 0,6 až 3 % Cu. Odlévají se
pod tlakem na součásti optických a
elektronických přístrojů. Nereagují s
benzinem a mazadly, jsou tedy vhodné pro
tlakové lití karburátorů.
16