Чушка сурьмы Су1 — рафинированный металл для ответственных сплавов
Чушка сурьмы Су1 — это первичный рафинированный металл, выпускаемый в форме слитков (чушек) массой 18–22 кг. Материал соответствует требованиям ГОСТ 1089–82 и относится к высшей категории качества по содержанию примесей. Сурьма марки Су1 — основной компонент для производства антифрикционных сплавов, полупроводниковых материалов и химических соединений, где критично минимальное присутствие посторонних элементов.
Химический состав регламентирован жёсткими пределами: массовая доля сурьмы — не менее 99,9 %, суммарное содержание примесей не превышает 0,1 %. Лимитируемые примеси включают мышьяк (до 0,01 %), свинец (до 0,02 %), железо (до 0,005 %), медь (до 0,005 %) и серу (до 0,005 %). Именно низкое содержание мышьяка и свинца отличает Су1 от более доступной марки Су2 и определяет её применение в ответственных технологических процессах.
Металлургические характеристики и поведение при плавке
Сурьма Су1 характеризуется ярко выраженной кристаллической структурой с раковистым изломом серебристо-белого цвета. Плотность металла составляет 6,68 г/см, температура плавления — 630,5 C. При охлаждении сурьма расширяется (аномальное поведение, аналогичное висмуту), что необходимо учитывать при конструировании литейных форм и заливке подшипниковых вкладышей.
В расплавленном состоянии металл склонен к окислению с образованием летучего оксида SbO, поэтому плавку ведут под слоем флюса или в инертной атмосфере. Для раскисления применяют хлористый аммоний или канифоль. Перегрев расплава выше 750 C нежелателен — возрастают потери металла на угар и ухудшается макроструктура отливки.
Промышленное применение чушек Су1
Основной объём потребления сурьмы Су1 приходится на производство свинцово-сурьмянистых сплавов — гарта и баббитов. В свинцово-кислотных аккумуляторах сурьма обеспечивает жёсткость решёток и улучшает заливочные свойства свинца. В подшипниковых баббитах марок Б88, Б83С и Б16 сурьма формирует твёрдые структурные составляющие, воспринимающие контактные нагрузки.
Дополнительные направления использования:
- производство полупроводниковых соединений AB (антимонид индия, антимонид галлия) для ИК-оптоэлектроники;
- легирование свинцовых кабельных оболочек для повышения стойкости к усталостным нагрузкам;
- изготовление пиротехнических составов и воспламенительных смесей;
- производство триоксида сурьмы — катализатора поликонденсации ПЭТФ и антипирена-синергиста;
- выплавка типографских сплавов с содержанием сурьмы 15–25 %.
Контроль качества и условия поставки
Каждая партия чушек Су1 сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава. Отбор проб выполняется методом высверливания из трёх точек слитка. Контроль содержания примесей проводится атомно-абсорбционной спектрометрией или эмиссионным спектральным анализом.
| Параметр | Су1 | Су2 | Су3 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Sb, %, не менее | 99,9 | 99,5 | 98,9 | ГОСТ 1089–82 |
| Массовая доля As, %, не более | 0,01 | 0,05 | 0,10 | ААС |
| Массовая доля Pb, %, не более | 0,02 | 0,10 | 0,20 | ААС |
| Массовая доля Fe, %, не более | 0,005 | 0,01 | 0,02 | ААС |
| Масса чушки, кг | 18–22 | 18–22 | 18–22 | Взвешивание |
Слитки поставляются в деревянных обрешётках или металлических барабанах, исключающих механические повреждения и загрязнение поверхности. Хранение допускается в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 75 %. При длительном хранении на поверхности чушек возможно образование тонкой оксидной плёнки, которая не влияет на металлургические свойства и удаляется при переплаве.
Особенности выбора марки Су1 для производства
Переход с марки Су2 на Су1 целесообразен, когда требования к конечному продукту ужесточаются по содержанию мышьяка и свинца. В частности, для аккумуляторных решёток с пониженным газовыделением и для баббитов, работающих при повышенных температурах в узлах трения, использование Су1 снижает риск образования хрупких эвтектик и улучшает стабильность механических свойств.
При закупке следует обращать внимание на геометрию чушки: стандартные слитки имеют форму усечённой пирамиды с маркировкой на верхней грани. Допускается отклонение массы отдельных чушек в пределах 1 кг от номинальной. Для автоматизированных линий дозирования шихты предпочтительны чушки с минимальным разбросом массы в пределах одной партии.
Вопросы и ответы
Чем отличается сурьма Су1 от Су2?
Основное отличие — в содержании примесей. В Су1 суммарная доля примесей ограничена 0,1 %, при этом мышьяка не более 0,01 % и свинца не более 0,02 %. В Су2 допускается до 0,5 % примесей, включая до 0,05 % мышьяка и до 0,10 % свинца. Для ответственных сплавов, где примеси влияют на структуру и коррозионную стойкость, применяют Су1.
Какая температура плавления сурьмы Су1?
Температура плавления чистой сурьмы составляет 630,5 C. При плавке чушки Су1 рекомендуется разогрев до 650–700 C с выдержкой под флюсом для удаления оксидных включений. Перегрев выше 750 C приводит к интенсивному окислению и потерям металла.
В каких отраслях применяется чушка сурьмы Су1?
Основные потребители — производители свинцово-кислотных аккумуляторов, подшипниковых баббитов, полупроводниковых материалов и химической продукции. Сурьма Су1 также используется в кабельной промышленности для легирования свинцовых оболочек и в производстве антипиренов на основе триоксида сурьмы.
Как хранить чушки сурьмы Су1?
Слитки хранят в сухих закрытых помещениях при влажности не более 75 %. Допускается штабелирование высотой до 1,5 м. При длительном хранении на поверхности образуется оксидная плёнка, которая не ухудшает свойства металла и удаляется при переплаве.
