Estanho e liga de chumbo: propriedades e nome

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

É melhor começar a descrição deste tópico com estanho e chumbo separadamente. Chumbo, estanho e ligas deste material possuem certas propriedades que se devem ao seu estado inicial.

Descrição geral da lata

É importante notar aqui que se distinguem dois tipos desta matéria-prima. O primeiro tipo é chamado de estanho branco, e é a modificação β dessa substância. O segundo tipo é a modificação α, mais conhecida como cinza estanho. Ao passar de uma modificação para outra, ou seja, de branco para cinza, ocorre uma forte mudança no volume da substância, pois ocorre um processo como a dispersão do metal em pó. Esta propriedade é chamada de peste de estanho. Também é importante notar aqui que uma das propriedades mais negativas do estanho é sua tendência a congelar. Em outras palavras, em temperaturas de -20 a +30 graus Celsius, uma transição espontânea de um estado para outro pode começar. Além disso, a transição continuará mesmo que a temperatura seja aumentada, mas após o início do processo. Por isso, as matérias-primas devem ser armazenadas em locais com temperaturas bastante altas.

Propriedades do estanho e chumbo

Vale dizer que estanho,chumbo e ligas desses materiais têm muito poucas propriedades em comum. Por exemplo, quanto mais puro o estanho, maior a chance de ser afetado pela praga. O chumbo, por sua vez, não sofre transformações alotrópicas.

No entanto, também vale a pena notar que substâncias adicionais são usadas para retardar esse tipo de transformação em estanho. O melhor de tudo, materiais como bismuto e antimônio se mostraram. A adição dessas substâncias em um volume de 0,5% reduzirá a taxa de transformação alotrópica para quase 0, o que significa que o estanho branco pode ser considerado completamente estável. Também pode-se notar aqui que em menor grau, mas ainda assim, uma liga de estanho e chumbo é usada para o mesmo propósito.

Se falarmos sobre as propriedades do chumbo, então ele tem um ponto de fusão mais alto - 327 graus Celsius do que o estanho - 232 graus. A densidade do chumbo à temperatura ambiente é 11,34 g/cm3.

Características de estanho e chumbo

Vale a pena começar pelo fato de que a recristalização do estanho, chumbo e ligas endurecidas ocorre a uma temperatura considerada abaixo da temperatura ambiente. Por esta razão, seu processamento é quente.

O indicador geral foi a resistência à corrosão sob condições atmosféricas. No entanto, uma pequena diferença está na resistência à corrosão sob a influência de substâncias menores. Por exemplo, o chumbo se manifesta melhor quando interage com composições concentradas de certos ácidos - sulfúrico, fosfórico, etc. O estanho, por sua vez, resiste melhor a soluções deácidos alimentares. O escopo dessas substâncias separadamente também é diferente. O estanho é amplamente utilizado para estanhar estanho, enquanto o chumbo encontrou seu caminho no revestimento de equipamentos de ácido sulfúrico.

Sistemas de liga

Aqui é importante começar com o fato de que uma liga de estanho e chumbo é um material ainda mais fusível do que separadamente. Tais misturas são mais amplamente utilizadas como soldas, para a fabricação de fontes tipográficas, para fundição de fusíveis, etc. Um sistema como "estanho - chumbo" pertence ao grupo do tipo eutético. Uma propriedade importante de todos os materiais pertencentes a esta categoria é que sua temperatura de fusão está na região de 120 a 190 graus Celsius. Além disso, existem grupos de eutéticos ternários. Um exemplo é o sistema de liga de estanho-chumbo-zinco. A temperatura de fusão desses materiais cai ainda mais e seu limite é de 92 a 96 graus Celsius. Se você adicionar um quarto componente à liga, a temperatura de fusão cairá para 70 graus. Se falamos sobre o uso de uma liga de estanho com chumbo como solda, na maioria das vezes até 2% de uma substância como o antimônio é introduzida em sua composição. Isso é feito para melhorar o fluxo da solda. Vale a pena notar aqui que a temperatura de fusão pode ser controlada pela relação "estanho/chumbo". A matéria-prima mais fundível derrete a 190 graus.

Babbits

Com o nome da liga de estanho e chumbo, já descobri - é um eutético. Este grupo de substâncias com tal composição é mais amplamente utilizado na produção de ligas de rolamentos, que são chamadas de "babbits". Este material é usado como enchimento para casquilhos. O mais importante aqui é escolher o material certo para que ele possa entrar facilmente no eixo. À primeira vista, parece que a massa de ligas de estanho e chumbo com várias soldas é uma excelente saída. No entanto, na realidade, isso não é inteiramente verdade. Esses materiais eram muito macios e o coeficiente de atrito entre o eixo e essa pastilha era alto. Em outras palavras, durante a operação, eles aqueceram demais, por causa disso, os metais de baixo ponto de fusão começaram a "grudar" no eixo. Para evitar essa deficiência, uma pequena quantidade de mais sólidos começou a ser adicionada. Desta forma, obteve-se um material macio e duro ao mesmo tempo.

Composição da matéria

Para obter uma substância com características exatamente opostas, foram utilizadas as seguintes substâncias. O mais importante é que eles se encontram imediatamente na região de duas fases α + β. Os cristais da fase β são enriquecidos com solda, como antimônio. Atuam como substâncias sólidas quebradiças. Os cristais da fase α, por sua vez, são uma base macia e plástica. Para evitar deficiências como a fusão de cristais sólidos e sua ascensão, outro componente é adicionado à mistura - cobre. EntãoAssim, a partir de um pedaço de uma liga de chumbo e estanho com a adição de algumas outras substâncias, é possível criar um material de rolamento de babbit que combina duas qualidades opostas - dureza e maciez. Babbit B83 tornou-se o produto clássico e mais comum desta marca. A composição desta liga é a seguinte: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Alternativa

Deve-se dizer que, do ponto de vista econômico, os babbits à base de estanho são muito desvantajosos, pois esse material custa bastante. Além disso, o próprio estanho é considerado uma substância escassa. Por essas duas razões, foram desenvolvidos rolamentos alternativos baseados em chumbo, antimônio e cobre. Nesta composição, os cristais de antimônio atuam como uma base sólida. A base macia é uma liga direta de chumbo e antimônio. O cobre é usado aqui da mesma forma que o chumbo na composição anterior, ou seja, para evitar que cristais de base sólida flutuem.

No entanto, aqui vale a pena mencionar as deficiências. O eutético chumbo/antimônio não é tão dúctil quanto a fase de estanho. Portanto, as peças feitas dessa maneira sofrem um desgaste rápido. Para compensar essa desvantagem, você ainda precisa adicionar uma certa quantidade de estanho. O uso de eutéticos ternários de zinco-estanho-chumbo não é muito comum.