68. Олово, свинец, цинк и их сплавы

Олово — блестящий белый металл с низкой темпе-

ратурой плавления (231°С) и высокой пластичностью.

Применяется в составе припоев, медных и антифрик-

ционных сплавов.

Свинец — металл голубовато-серого цвета, обла-

дает низкой температурой плавления (327°С) и высо-

кой пластичностью. Входит в состав медных, анти-

фрикционных сплавов и припоев.

Цинк — серовато-белый металл с высокими литей-

ными и антикоррозионными свойствами, температу-

ра плавления 419°С. Входит в состав медных сплавов

и твердых припоев.

Припои — это металлы или сплавы, используемые

при пайке в качестве связки между соединяемыми

деталями. Припои имеют более низкую температуру

плавления, чем соединяемые металлы. Незначитель-

ный нагрев соединяемых металлов является основ-

ным преимуществом пайки в сравнении со сваркой.

По температуре расплавления припои подразделя-

ют на легкоплавкие (145—450°С), среднеплавкие

(450—1100°С) и высокоплавкие (1100—1850°С).

К легкоплавким относят оловянно-свинцовые

(ПОС), оловянные, малосурьмянистые и сурьмянис-

тые (ПОССу) и другие припои. Медно-цинковые (ла-

туни) припои относят к среднеплавким (905—

9859°С), а многокомпонентные на основе железа —

к высокоплавким (1190—1480°С).

Оловянно-свинцовые припои широко применяют

во всех отраслях промышленности. Для снижения ох-

рупчивания олова при низких температурах в состав

припоев вводят сурьму. Оловянно-свинцовые припои

имеют низкую коррозионную стойкость во влажной

среде.

Оловянные припои имеют высокую прочность,

пластичность и коррозионную стойкость.

Медно-цинковые припои (латуни) широко приме-

няют для пайки большинства металлов. Для повыше-

ния прочности паяных соединений в медно-цинковые

припои вводят олово, никель и марганец. Добавки

олова понижают температуру плавления латуни, по-

вышают коррозионную стойкость и улучшают жидко-

текучесть припоя.

Легкоплавкие пастообразные припои состоят из

трех частей: порошкообразного припоя, флюса и за-

густителя. Пасту состава: припой ПорПОССу-30-2

(70%), вазелин (20%), бензойная кислота (1,2%), ам-

моний хлористый (1,2%) и эмульгатор ОП-7 (0,6%) —

применяют для пайки стальных, медных и никелевых

изделий.

Тугоплавкие порошкообразные припои приме-

няют для пайки твердосплавных пластин при произ-

водстве режущего инструмента. Состав припоя: фер-

ромарганец (40%), ферросилиций (10%), чугунная

стружка (20%), медная стружка (5%), толченое стекло

(15%) — плавится при температуре 1190—1300°С.

69. Антифрикционные сплавы

Антифрикционные сплавы — сплавы на основе

олова, свинца, меди или алюминия, обладающие спе-

циальными антифрикционными свойствами.

Баббиты — антифрикционные материалы на осно-

ве олова или свинца. Их применяют для заливки вкла-

дышей подшипников скольжения, работающих при

больших окружных скоростях и при переменных и

ударных нагрузках.

По химическому составу баббиты подразделяют

на три группы: оловянные (Б83, Б88), оловянно-

свинцовые (БС6, Б16) и свинцовые (БК2, БКА). Луч-

шими антифрикционными свойствами обладают оло-

вянные баббиты. Баббиты на основе свинца имеют

несколько худшие антифрикционные свойства, чем

оловянные, но они дешевле и менее дефицитны.

Свинцовые баббиты применяют в подшипниках, ра-

ботающих в несложных условиях. В марках баббитов

цифра показывает содержание олова. Например,

баббит БС6 содержит по 6% олова и сурьмы, осталь-

ное — свинец.

Для оловянных и оловянно-фосфористых бронз

характерны высокие антифрикционные свойства:

низкий коэффициент трения, небольшой износ, вы-

сокая теплопроводность, что позволяет подшипни-

кам, изготовленным из этих материалов, работать

при высоких окружных скоростях и нагрузках.

Алюминиевые бронзы, используемые в качестве

подшипниковых сплавов, отличаются большой изно-

состойкостью, но могут вызвать повышенный износ

вала. Свинцовые бронзы в качестве подшипниковых

сплавов могут работать в условиях ударной нагрузки.

Латуни по антифрикционным свойствам уступают

бронзам. Их используют для подшипников, работающих

при малых скоростях и умеренных нагрузках.

Из-за дефицитности олова и свинца применяют

сплавы на менее дефицитной основе, например алю-

миниевые сплавы. Алюминиевые сплавы обладают

хорошими антифрикционными свойствами, высокой

теплопроводностью, хорошей коррозионной стойкос-

тью в масляных средах и достаточно хорошими меха-

ническими и технологическими свойствами. В зави-

симости от химического состава различают две

группы сплавов:

1) сплавы алюминия с сурьмой, медью и другими

элементами, которые образуют твердые фазы в мяг-

кой алюминиевой основе. Наибольшее распростра-

нение получил сплав АСМ, содержащий сурьму (до

6,5%) и магний (0,3—0,7%);

2) сплавы алюминия с оловом и медью, напри-

мер АО20-1 (20% олова и до 1,2% меди) и АО9-2 (9%

олова и 2% меди). Они хорошо работают в условиях

сухого и полужидкого трения и по антифрикционным

свойствам близки к баббитам.

Для работы в подшипниковых узлах трения приме-

няют специальные антифрикционные чугуны. Изго-

товляют три типа антифрикционного чугуна: се-

рый, высокопрочный с шаровидным графитом и ков-

кий.