Paduan timah dan timah: sifat dan nama

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Yang terbaik adalah memulai deskripsi topik ini dengan timah dan timah secara terpisah. Timbal, timah dan paduan dari bahan ini memiliki sifat tertentu yang disebabkan oleh keadaan awalnya.

Deskripsi umum timah

Penting untuk dicatat di sini bahwa dua jenis bahan baku ini dibedakan. Jenis pertama disebut timah putih, dan itu adalah -modifikasi zat ini. Tipe kedua adalah modifikasi yang lebih dikenal dengan tin grey. Ketika berpindah dari satu modifikasi ke modifikasi lainnya, yaitu dari putih menjadi abu-abu, terjadi perubahan volume zat yang kuat, karena terjadi proses seperti penghamburan logam menjadi bubuk. Properti ini disebut wabah timah. Penting juga untuk dicatat di sini bahwa salah satu sifat timah yang paling negatif adalah kecenderungannya untuk membeku. Dengan kata lain, pada suhu dari -20 hingga +30 derajat Celcius, transisi spontan dari satu keadaan ke keadaan lain dapat dimulai. Selain itu, transisi akan berlanjut meskipun suhu dinaikkan, tetapi setelah proses dimulai. Oleh karena itu, bahan baku harus disimpan di tempat dengan suhu yang cukup tinggi.

Sifat timah dan timah

Perlu dikatakan timah itu,timbal dan paduan dari bahan-bahan ini memiliki sedikit kesamaan. Misalnya, semakin murni timah, semakin tinggi kemungkinan terkena wabah. Timbal, pada gilirannya, tidak mengalami transformasi alotropik sama sekali.

Namun, perlu juga dicatat bahwa zat tambahan digunakan untuk memperlambat transformasi semacam ini dalam timah. Yang terbaik dari semuanya, bahan seperti bismut dan antimon menunjukkan diri mereka sendiri. Penambahan zat-zat tersebut dalam volume 0,5% akan menurunkan laju transformasi alotropik hingga hampir 0, yang berarti timah putih dapat dikatakan benar-benar stabil. Dapat juga dicatat di sini bahwa pada tingkat yang lebih rendah, tetapi tetap saja, paduan timah dan timbal digunakan untuk tujuan yang sama.

Jika kita berbicara tentang sifat timbal, maka ia memiliki titik leleh yang lebih tinggi - 327 derajat Celcius daripada timah - 232 derajat. Kepadatan timbal pada suhu kamar adalah 11,34 g/cm3.

Karakteristik timah dan timah

Sebaiknya dimulai dengan fakta bahwa rekristalisasi timah, timbal, dan paduan yang dikeraskan dengan kerja terjadi pada suhu yang dianggap di bawah suhu kamar. Untuk alasan ini, pemrosesannya panas.

Indikator umum adalah ketahanan terhadap korosi di bawah kondisi atmosfer. Namun, sedikit perbedaan terletak pada ketahanan terhadap korosi di bawah pengaruh zat-zat kecil. Misalnya, timbal paling baik dimanifestasikan ketika berinteraksi dengan komposisi asam tertentu yang terkonsentrasi - sulfat, fosfat, dll. Timah, pada gilirannya, paling tahan terhadap larutan dariasam makanan. Ruang lingkup zat-zat ini secara terpisah juga berbeda. Timah banyak digunakan untuk kaleng timah, sedangkan timbal telah ditemukan di lapisan peralatan asam sulfat.

Sistem paduan

Di sini penting untuk memulai dengan fakta bahwa paduan timah dan timbal adalah bahan yang lebih mudah melebur daripada secara terpisah. Campuran semacam itu paling banyak digunakan sebagai solder, untuk pembuatan font tipografi, untuk casting sekering, dll. Sistem seperti "timah-timah" termasuk dalam kelompok tipe eutektik. Sifat penting dari semua bahan yang termasuk dalam kategori ini adalah suhu lelehnya berkisar antara 120 hingga 190 derajat Celcius. Selain itu, ada kelompok eutektik terner. Contohnya adalah sistem paduan timah-timah-seng. Suhu leleh bahan-bahan tersebut turun lebih rendah lagi, dan batasnya adalah 92-96 derajat Celcius. Jika Anda menambahkan komponen keempat ke paduan, maka suhu leleh akan turun hingga 70 derajat. Jika kita berbicara tentang penggunaan paduan timah dengan timah sebagai solder, maka paling sering hingga 2% zat seperti antimon dimasukkan ke dalam komposisinya. Ini dilakukan untuk meningkatkan aliran solder. Perlu dicatat di sini bahwa suhu leleh dapat dikontrol dengan rasio "timah/timbal". Bahan baku yang paling melebur meleleh pada 190 derajat.

Babbit

Dengan nama paduan timah dan timbal, sudah tahu - itu eutektik. Kelompok zat dengan komposisi seperti itu paling banyak digunakan dalam produksi paduan bantalan, yang disebut "babbits". Bahan ini digunakan sebagai pengisi untuk cangkang bantalan. Yang terpenting di sini adalah memilih bahan yang tepat agar mudah masuk ke poros. Pada pandangan pertama, tampaknya massa timah dan paduan timbal dengan berbagai solder adalah jalan keluar yang sangat baik. Namun, pada kenyataannya hal ini tidak sepenuhnya benar. Bahan seperti itu ternyata terlalu lunak, dan koefisien gesekan antara poros dan sisipan semacam itu tinggi. Dengan kata lain, selama operasi, mereka terlalu panas, karena ini, logam dengan titik leleh rendah mulai "menempel" pada poros. Untuk menghindari kekurangan ini, sedikit lebih banyak padatan mulai ditambahkan. Dengan cara ini, diperoleh bahan yang lunak dan keras pada saat yang bersamaan.

Komposisi materi

Untuk mendapatkan zat yang memiliki sifat yang berlawanan, zat berikut digunakan. Yang paling penting adalah mereka terletak langsung di daerah dua fase +. Kristal fase diperkaya dengan solder seperti antimon. Mereka bertindak sebagai zat rapuh padat. Kristal -fase, pada gilirannya, adalah dasar yang lunak dan plastis. Untuk menghindari kekurangan seperti peleburan kristal padat dan kenaikannya, komponen lain ditambahkan ke dalam campuran - tembaga. JadiJadi, dari sepotong paduan timbal dan timah dengan penambahan beberapa zat lain, dimungkinkan untuk membuat bahan bantalan babbit yang menggabungkan dua kualitas yang berlawanan - kekerasan dan kelembutan. Babbit B83 menjadi produk klasik dan paling umum dari merek ini. Komposisi paduan ini adalah sebagai berikut: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Alternatif

Harus dikatakan bahwa dari segi ekonomi, babbit berbahan dasar timah sangat merugikan, karena bahan ini cukup mahal harganya. Selain itu, timah sendiri dianggap sebagai zat yang langka. Untuk dua alasan ini, bantalan alternatif telah dikembangkan berdasarkan timbal, antimon dan tembaga. Dalam komposisi ini, kristal antimon bertindak sebagai basa padat. Basis lunak adalah paduan langsung timbal dan antimon. Tembaga digunakan di sini dengan cara yang sama seperti timbal dalam komposisi sebelumnya, yaitu untuk mencegah kristal dasar padat mengapung.

Namun, di sini perlu disebutkan kekurangannya. Timbal/antimon eutektik tidak ulet seperti fase timah. Oleh karena itu, suku cadang yang dibuat dengan cara ini mengalami keausan yang cepat. Untuk mengimbangi kekurangan ini, Anda masih harus menambahkan timah dalam jumlah tertentu. Penggunaan eutektik terner seng-timah-timah tidak terlalu umum.