Олово, свинец и их сплавы. Структура и свойства олова и свинца. Сплавы олова и свинца, страница 3

Данный сплав лежит на линии Pb — SnSb, поэтому его крис­таллизация закончится образованием двойной эвтектики ά(РЬ) + β(SnSb). Структура сплава представлена на рис. 140 атласа.

Сплав Б16 является одним из лучших заменителей сплава Б83, но имеет меньшую вязкость, чем баббит Б83. Рекомендуется для применения в условиях спокойной нагрузки.

Сплавы БН и БТ характеризуются меньшим содержанием олова благодаря введению в них других специальных добавок (никеля, мышьяка, кадмия, телура).

Присадки кадмия и мышьяка образуют в сплавах новое твер­дое химическое соединение, что позволяет понизить содержание хрупкой сурьмы. Структура баббита БН, содержащего мышьяк и кадмий, показана на рис. 141 атласа.

Присадка небольшого количества теллура заметно упрочняет основу сплава (свинец) и тем самым способствует общему повы­шению прочности сплава.

Структура теллуристого баббита   показана   на   рис. 142 ат­ласа

Сплавы БН, БТ и БС рекомендуются как заменители высо­кооловянного баббита Б83 и могут полностью заменять баббит Б16.

Механические и антифрикционные свойства сплавов указа­ны в табл. 45.

2. Легкоплавкие сплавы

   Легкоплавкие   сплавы   применяются   главным   образом  в   электротехни­ческой   промышленности и медицине,  для  легкоплавких   вставок и специаль­ных целей. Некоторые из этих сплавов применяются как припои.                                                                      
Состав наиболее распространенных легкоплавких сплавов дан в табл. 46.
Металлы, входящие в состав указанных сплавов, образуют между собой
легкоплавкие  тройные  и  более  сложные  эвтектики,  которые  и   составляют основу этих сплавов.

     Структура сплавов Bi—Pb—Sn определяется тройной диаграммой со­стояния РЬ—Bi—Sn, проекция поверхностей ликвидуса которой дана на рис. 118. На этой диаграмме положение некоторых сплавов отмечено фигу­ративными точками а и b.

Сплаd 50% Bi, 30% Pb, 20°/o Sn (точка Ь) кристаллизуется в две стадии:  1-я стадия:

При введении в сплавы кадмия и ртути образуются еще более легкоплавкие четверные эвтектики. На рис. 144 атласа дана структура сплава 50% Bi,25% Pb, 12,5% Sn и 12,5% Cd, где все поле шлифа в основном за­нято четверной эвтектикой Bi + Pb + Sn + Cd.

В случае добавок ртути образуется четверная эвтектика типа (Bi + Pb + Sn + Hg).

      Диаграмма состояния сплавов системы Pb—Bi—Cd приведена на рис. 119.

3. Мягкие припои

Припоями называются сплавы, применяемые для соединения частей спаи­ваемых изделий.

Мягкие припои представляют собой сплавы легкоплавких металлов олова, свинца и сурьмы и характеризуются невысокой прочностью (σь  = 5—7 кг/мм³).

Состав и температуры плавления наиболее распространенных легкоплав­ких припоев приведены в табл. 47.

Структуру большинства этих припоев (за исключением ПОС18, ПОС4-6), в первом приближении можно описать, руководствуясь диаграммой состоя­ния двойных сплавов РЬ—Sn (рис. 120),учитывая, что небольшие добавки сурьмы входят в твердый раствор. На микрофотографиях рис. 145 и 146 атласа показаны структуры наиболее типичных стандартных припоев ПОС90, ПОСЗО. Подобную же структуру имеет припой ПОС40.

Сплав ПОС18 при высоких температурах   находится в   области   ά-твердого раствора, который затем распадается с выделением богатых оловом кри­сталлов твердого раствора β.

Структуру припоя ПОС4-6 можно описать диаграммой состояния
Pb—Sb (см. рис. 113). Основными структурными элементами такого сплава являются: ά-твердый раствор на основе свинца сложного состава (темные кристаллы) и эвтектика, состоящая из ά(Pb) + β (Sb) кристаллов [темные ά(РЬ), светлые β(Sb)].

4. Типографские сплавы

Сплавы свинца, легированные сурьмой и оловом, имеют большое приме­нение в полиграфической промышленности. Кроме этих сплавов, в типограф­ском деле используются более дешевые сплавы свинца с сурьмой и мышьяком . Типичные составы типографских сплавов приведены в табл. 48_{__________________________________________}

Микроструктура наиболее характерных сплавов показана на рис. 147 и 148 атласа. Структуру сплавов системы Pb—Sb—Sn можно описать, руковод­ствуясь тройной диагоаммой, данной на рис. 117.

Сплав 16% Sb, 7% Sn, остальное Pb лежит в области первичной кристаллизации (Sb) и его затвердевание протекает в следующем порядке;

1-я  стадия

    2-я стадия

Структура сплава построена из первичных кристаллов  и эвтектики.

Сплав 11,5°/о Sb, 4°/oSn, остальное Pb соответствует области пер­вичной кристаллизации а (РЬ) и после затвердевания имеет структуру, состо­ящую из первичных кристаллов ά(РЬ) и эвтектики — ά(РЬ) + γ(Sb).

Сплав 16% Sb, 2,5% As, остальное Pb относится к тройной си­стеме РЬ—Sb — As. Структура состоит из кристаллов β(Sb — As) и эвтек­тики ά(Pb) + β(Sb — As).

Кристаллы твердого раствора β(Sb— As) подобно β(SnSb) имеют мень­шую хрупкость, чем чистая сурьма   и менее склонны к выкрашиванию.