Лигатура свинец в слитках PbCa2: кальциевая свинцовая лигатура для свинцово-кислотных аккумуляторов
Лигатура свинец в слитках PbCa2 — это сплав свинца с кальцием, в котором массовая доля кальция составляет 2,0–2,5 %. Материал выпускается в виде чушек и слитков и применяется преимущественно как легирующая добавка при приготовлении свинцово-кальциевых сплавов для токоотводов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Введение лигатуры PbCa2 в расплав позволяет точно дозировать кальций и получать сплавы систем Pb–Ca и Pb–Ca–Sn с регламентированным содержанием кальция без применения чистого кальция, который интенсивно окисляется и горит на поверхности расплава.
Технические характеристики
Кальций в свинцовой матрице образует интерметаллид Pb3Ca, обеспечивающий дисперсионное твердение сплава при старении. Лигатура PbCa2 плавится при температуре ниже температуры плавления чистого свинца, что упрощает её ввод в расплав. Основные параметры материала:
- массовая доля кальция — 2,0–2,5 %;
- основа — свинец марки не ниже С1 по ГОСТ 3778;
- температура плавления лигатуры — 328–350 C;
- температура ввода в расплав — 480–520 C;
- плотность — около 11,3 г/см;
- поставляемая форма — чушки массой 20–25 кг.
Типовые параметры лигатуры PbCa2
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на сплав | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ca | 2,0–2,5 % | титрование, ААС | задаёт содержание Ca в сплаве | основной нормируемый показатель |
| Массовая доля Pb | остальное | расчёт | матрица сплава | примеси по ГОСТ 3778 |
| Температура плавления | 328–350 C | ДТА | режим ввода | ниже точки плавления Pb |
| Температура ввода | 480–520 C | термопара | полное растворение | при перемешивании |
| Масса чушки | 20–25 кг | взвешивание | дозирование шихты | по согласованию |
Применение
Лигатура PbCa2 используется в металлургии свинца и в производстве химических источников тока. Основные направления:
- приготовление сплавов Pb–Ca и Pb–Ca–Sn для токоотводов стартерных, тяговых и стационарных аккумуляторов;
- легирование свинца в плавильных агрегатах литейных линий аккумуляторных заводов;
- корректировка состава расплава в раздаточных печах перед литьём решёток;
- получение малосурьмянистых и бессурьмянистых сплавов с повышенной коррозионной стойкостью;
- изготовление проката и профилей из свинцово-кальциевых сплавов для химической аппаратуры.
Ввод в расплав и технологические условия
Лигатуру загружают в расплавленный свинец при температуре 480–520 C и перемешивают до полного растворения интерметаллида. Перед вводом поверхность расплава очищают от оксидной плёнки, а саму лигатуру подогревают для удаления влаги. Перегрев выше 550 C приводит к выгоранию кальция и образованию шлама CaO, поэтому температуру контролируют термопарой. Для защиты от окисления применяют покровные флюсы на основе хлоридов щелочных металлов. Готовый сплав проверяют на содержание кальция перед разливкой в кокиль или на литейной линии.
Вопросы и ответы
Для чего применяют лигатуру свинец PbCa2?
Для введения кальция в свинцовый расплав при производстве сплавов Pb–Ca и Pb–Ca–Sn, из которых отливают токоотводы свинцово-кислотных аккумуляторов.
Какое содержание кальция в лигатуре PbCa2?
Массовая доля кальция составляет 2,0–2,5 %, остальное — свинец. Точное значение указывается в паспорте партии.
При какой температуре вводят лигатуру в расплав?
Ввод выполняют при 480–520 C с перемешиванием. Перегрев выше 550 C ведёт к выгоранию кальция и росту потерь.
Почему применяют лигатуру, а не чистый кальций?
Чистый кальций активно окисляется и горит на поверхности расплава. Лигатура PbCa2 обеспечивает точное дозирование и снижает угар кальция.
