Чушка сурьмы Су0: первичная металлическая сурьма марки Су0
Чушка сурьмы Су0 — первичный металл, получаемый пирометаллургическим или гидрометаллургическим способом и разливаемый в изложницы. Марка Су0 регламентируется ГОСТ 1089-82 и соответствует содержанию основного элемента не менее 99,65 %. Это высшая по чистоте товарная марка в отечественной классификации сурьмы. Продукт поставляется в виде слитков-чушек массой 10–25 кг с гладкой поверхностью без шлаковых включений.
Технические характеристики и химический состав
Марка Су0 нормирует жёсткие пределы по лимитирующим примесям. Содержание мышьяка не превышает 0,02 %, железа — 0,03 %, свинца — 0,05 %, серы — 0,015 %. Медь, висмут и олово присутствуют в количестве не более 0,01 % каждый. Суммарная доля примесей ограничена значением 0,35 %. Такая чистота обеспечивает стабильность свойств при дальнейшей переработке.
Физические параметры металла:
- температура плавления — 630,5 C;
- плотность в твёрдом состоянии — 6,68 г/см;
- твёрдость по Бринеллю — 30–35 HB;
- предел прочности на сжатие — 110–120 МПа;
- теплопроводность — 17,6 Вт/(мК);
- электрическое сопротивление — 0,39 мкОмм.
Сурьма Су0 хрупка при нормальной температуре и не поддаётся пластической деформации без нагрева. При 200–250 C появляется пластичность, достаточная для прокатки и прессования. Металл устойчив на воздухе при комнатной температуре за счёт оксидной плёнки SbO, но интенсивно окисляется при нагреве выше 400 C.
Области применения
Основной потребитель сурьмы марки Су0 — металлургия. Металл вводят в расплавы для легирования и модифицирования:
- производство свинцово-сурьмянистых сплавов для аккумуляторных решёток (содержание Sb 2–6 %);
- легирование баббитов на свинцовой основе для подшипников скольжения прокатных станов;
- модифицирование силуминов и алюминиевых литейных сплавов (0,05–0,3 % Sb);
- получение типографских сплавов и сплавов для литья художественных изделий;
- раскисление и легирование специальных сталей в металлургических агрегатах.
В полупроводниковой промышленности Су0 служит исходным материалом для синтеза антимонида индия InSb и антимонида галлия GaSb, применяемых в инфракрасных фотоприёмниках и датчиках Холла. Чистота марки критична: примеси железа и меди снижают подвижность носителей заряда в эпитаксиальных слоях.
В химической отрасли металл перерабатывают в трёхокись сурьмы SbO — антипирен для полимерных композиций, стекловолокна и кабельных ПВХ-пластикатов. Также Су0 используется как компонент пиротехнических составов и как катализатор в реакциях полимеризации.
Сортамент и условия поставки
Чушки отливают в формы с трапециевидным сечением. Поверхность не должна иметь трещин, заусенцев и посторонних включений. Допускается незначительная шероховатость и следы усадочной раковины, не нарушающие целостность слитка. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического анализа.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Масса чушки | 10–25 | взвешивание | кг | ГОСТ 1089-82 |
| Содержание Sb | 99,65 | титриметрия | % | ГОСТ 1089-82 |
| Мышьяк As | 0,02 | спектральный анализ | % | ГОСТ 1089-82 |
| Железо Fe | 0,03 | атомно-абсорбционный | % | ГОСТ 1089-82 |
| Свинец Pb | 0,05 | полярография | % | ГОСТ 1089-82 |
| Сера S | 0,015 | кулонометрия | % | ГОСТ 1089-82 |
Условия хранения и транспортировки
Чушки Су0 хранят в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 %. Совместное хранение с кислотами и сильными окислителями не допускается. Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в крытых вагонах и контейнерах с креплением, исключающим механические повреждения слитков. При соблюдении условий хранения металл не изменяет химический состав и товарные свойства неограниченно долго.
Вопросы и ответы
Чем марка Су0 отличается от Су1 и Су2?
Су0 содержит не менее 99,65 % сурьмы, Су1 — не менее 99,50 %, Су2 — не менее 99,00 %. Различие определяется лимитами по примесям: в Су0 жёстче нормируются мышьяк, железо и свинец, что критично для полупроводникового синтеза и производства высокочистых оксидов.
Можно ли использовать чушку Су0 для литья подшипниковых сплавов?
Да, Су0 пригодна для выплавки баббитов на свинцовой и оловянной основе. Пониженное содержание примесей улучшает антифрикционные свойства сплава и стабильность структуры при циклических нагрузках в узлах трения прокатного оборудования.
Какая температура необходима для пластической обработки сурьмы Су0?
Пластичность металла появляется при нагреве до 200–250 C. Ниже этого диапазона сурьма хрупка и разрушается при деформации. Выше 400 C начинается интенсивное окисление, поэтому обработку ведут в защитной атмосфере или под слоем флюса.
Как проверяется подлинность марки Су0 при входном контроле?
Применяют эмиссионный спектральный анализ, атомно-абсорбционную спектрометрию и титриметрическое определение основного элемента. Дополнительно контролируют массу чушки и состояние поверхности. Результаты сверяют с сертификатом изготовителя по ГОСТ 1089-82.
