Чушка сурьмы Су: технические характеристики и применение
Чушка сурьмы марки Су — первичный металл, получаемый пирометаллургическим или гидрометаллургическим способом и разливаемый в изложницы массой 6–25 кг. Марка «Су» обозначает сурьму с минимальным содержанием основного элемента не ниже 99,65 % и регламентированным остатком примесей. Продукт соответствует требованиям ГОСТ 1089-82 и поставляется в виде слитков с гладкой или слегка волнистой поверхностью без шлаковых включений и литейных раковин.
Химический состав и нормируемые примеси
Марка Су занимает верхнюю позицию в классификации ГОСТ 1089-82 по чистоте. Содержание примесей жёстко ограничено, поскольку даже десятые доли процента мышьяка, свинца или железа изменяют поведение расплава и свойства готовых сплавов.
- Сурьма (Sb) — не менее 99,65 %
- Мышьяк (As) — не более 0,05 %
- Железо (Fe) — не более 0,02 %
- Свинец (Pb) — не более 0,15 %
- Сера (S) — не более 0,04 %
- Медь (Cu) — не более 0,02 %
Ограничение по мышьяку критично для свинцово-сурьмяных сплавов: его избыток снижает пластичность и провоцирует хрупкость отливок. Низкое содержание железа важно при производстве оксида сурьмы и полупроводниковых соединений, где железо работает как неконтролируемая легирующая примесь.
Физико-механические свойства
Сурьма — полуметалл с ромбоэдрической кристаллической решёткой, обладающий выраженной хрупкостью при нормальной температуре. Металл плохо поддаётся обработке давлением в холодном состоянии и склонен к растрескиванию при ударе.
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Температура плавления | 630,5 | атмосферное давление | C | справочная величина |
| Плотность | 6,68 | 20 C | г/см | твёрдое состояние |
| Твёрдость по Бринеллю | 30–35 | 20 C | HB | литой металл |
| Предел прочности на сжатие | 90–110 | 20 C | МПа | зависит от структуры |
| Теплопроводность | 24,4 | 20 C | Вт/(мК) | поликристалл |
| Температура кипения | 1587 | атмосферное давление | C | справочная величина |
Технологические особенности переработки
При плавке чушки Су в индукционных или отражательных печах необходимо учитывать интенсивное испарение металла при температурах выше 700 C и образование токсичных паров. Шихтовка ведётся с защитой зеркала расплава флюсом или инертной атмосферой. Введение сурьмы в свинцовые расплавы сопровождается экзотермической реакцией и требует перемешивания для равномерного распределения по объёму.
Для получения оксида сурьмы (III) металл окисляют в реакторах при 800–1000 C с контролем дисперсности порошка. Чушки предварительно измельчают, так как компактные слитки окисляются неравномерно.
Области применения
- Производство свинцово-сурьмяных сплавов для решёток свинцово-кислотных аккумуляторов (стартерных, тяговых, стационарных)
- Легирование антифрикционных баббитов на основе олова и свинца для подшипников скольжения прокатных станов и турбин
- Синтез трёхокиси сурьмы SbO — антипирена для полимерных кабельных компаундов и текстолита
- Полупроводниковая промышленность: получение антимонида индия InSb и антимонида галлия GaSb для инфракрасных фотоприёмников
- Производство пиротехнических составов и трассирующих смесей
- Стекольная промышленность: осветление и глушение оптических стёкол
Условия хранения и транспортировки
Чушки Су хранят в закрытых сухих складах, исключая контакт с кислотами и сильными окислителями. При длительном хранении на открытом воздухе поверхность покрывается тонкой оксидной плёнкой, не влияющей на валовый химический состав, но требующей переплавки перед ответственным литьём. Транспортировка осуществляется в пакетах на поддонах или в металлических контейнерах с указанием номера партии и марки.
Вопросы и ответы
Чем марка Су отличается от Су0 и Су1?
Марка Су нормирует более низкое содержание примесей: мышьяка — до 0,05 %, железа — до 0,02 %. В марках Су0 и Су1 допуски по этим элементам выше, что делает их пригодными для менее ответственных сплавов.
Можно ли использовать чушку Су для литья баббитов без дополнительной очистки?
Да, при соблюдении шихтовки по остальным компонентам. Чистота марки Су достаточна для баббитов Б16, Б83 и аналогичных, где лимитируется содержание железа и мышьяка.
Какая масса стандартной чушки?
ГОСТ 1089-82 допускает слитки массой от 6 до 25 кг. Конкретная масса определяется изготовителем и фиксируется в сертификате качества партии.
Как контролируют химический состав партии?
Отбор проб проводят от каждой плавки. Анализ выполняют атомно-эмиссионным или рентгенофлуоресцентным методом, результаты заносят в паспорт качества с указанием фактических значений по каждой примеси.
