Слиток сплава свинца ССу10 — состав и назначение
Слиток сплава свинца ССу10 — это литейный полуфабрикат, легированный сурьмой в количестве около 10%. Материал относится к группе свинцово-сурьмянистых сплавов и поставляется в виде мерных слитков для последующего переплава. Основное назначение — изготовление типографских гартов, кислотостойких изделий, а также элементов радиационной защиты, где требуется повышенная твёрдость по сравнению с чистым свинцом.
Структура сплава ССу10 формируется при кристаллизации в изложнице: выделяется эвтектика Pb–Sb, обеспечивающая сочетание пластичности свинцовой матрицы и упрочняющей фазы сурьмы. Содержание сурьмы около 10% приближает состав к эвтектическому, что снижает температуру плавления до 252–260 C и улучшает жидкотекучесть при заливке сложных форм.
Химический состав и технологические параметры
Сплав ССу10 нормируется по содержанию сурьмы в пределах 9,0–11,0%. Примеси — медь, цинк, железо, мышьяк — ограничиваются долями процента, поскольку влияют на коррозионную стойкость и стабильность механических свойств. Контроль состава выполняется спектральным методом на каждой плавке перед разливкой в слитки.
- Плотность — 10,5–10,7 г/см;
- Температура плавления — 252–260 C;
- Твёрдость по Бринеллю — 12–15 HB;
- Предел прочности при растяжении — 30–40 МПа;
- Относительное удлинение — 15–25%.
Слитки ССу10 поставляются массой 20–30 кг, что удобно для дозирования шихты при плавке в тигельных печах. Форма слитка — усечённая пирамида с маркировкой на верхней грани, что исключает пересортицу при складировании и транспортировке.
Применение слитков ССу10
Основной потребитель слитков ССу10 — полиграфическая промышленность, где сплав используется для отливки линотипных и монотипных строк. Сурьма повышает твёрдость гарта, что снижает износ матриц и обеспечивает чёткость оттиска при высоких тиражах. Дополнительно сплав применяется в производстве:
- анодных пластин для электрохимических процессов;
- кислотостойкой арматуры и фитингов для сернокислотных сред;
- защитных контейнеров и экранов для хранения радиоактивных источников;
- грузов-балансиров и противовесов для виброоборудования;
- припоев с температурой пайки ниже 300 C.
В химическом машиностроении слитки ССу10 переплавляют для футеровки реакторов и трубопроводов, работающих с серной кислотой концентрацией до 70% при температуре до 80 C. Сурьма стабилизирует пассивную плёнку на поверхности свинца, замедляя коррозионное разрушение.
Особенности переплава и литья
Переплав слитков ССу10 выполняется в графитовых или чугунных тиглях при температуре 320–380 C. Перегрев выше 450 C нежелателен — усиливается окисление сурьмы и увеличивается угар. Заливка форм производится при 280–320 C; для тонкостенных отливок рекомендуется подогрев формы до 80–120 C, чтобы избежать недоливов и усадочных раковин.
При литье в кокиль слитки ССу10 обеспечивают высокую воспроизводимость геометрии: усадка сплава составляет около 1,2%, что учитывается при конструировании литниковой системы. Для удаления оксидной плёнки перед заливкой применяют флюсы на основе хлористого аммония или канифоли.
| Параметр | Значение для ССу10 | Метод контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Sb, % | 9,0–11,0 | Спектральный анализ | ГОСТ 1292 | Основной легирующий элемент |
| Плотность, г/см | 10,5–10,7 | Гидростатическое взвешивание | Расчётный | Зависит от содержания Sb |
| Температура плавления, C | 252–260 | Термический анализ | Дифференциальная сканирующая калориметрия | Близка к эвтектической |
| Твёрдость, HB | 12–15 | Твёрдость по Бринеллю | ГОСТ 9012 | Выше, чем у чистого свинца |
| Масса слитка, кг | 20–30 | Взвешивание | Согласование с заказчиком | Мерная отливка |
Вопросы и ответы
Чем слиток ССу10 отличается от чистого свинца?
Сплав ССу10 содержит 9–11% сурьмы, что повышает твёрдость с 3–4 HB до 12–15 HB и снижает температуру плавления с 327 C до 252–260 C. Это делает его пригодным для отливки износостойких изделий, работающих в условиях трения и контакта с агрессивными средами.
Какие примеси нормируются в слитках ССу10?
Ограничивается содержание меди, цинка, железа, мышьяка и висмута. Суммарная доля примесей не превышает 0,5–1,0% в зависимости от марки. Превышение норм по висмуту снижает коррозионную стойкость, а избыток меди повышает хрупкость.
При какой температуре переплавляют слитки ССу10?
Рекомендуемый интервал переплава — 320–380 C. Перегрев выше 450 C приводит к интенсивному окислению сурьмы и увеличению угара, что изменяет химический состав и ухудшает механические свойства отливок.
Для каких отраслей промышленности предназначен сплав ССу10?
Основные потребители — полиграфические производства (гарты для линотипов), химическое машиностроение (кислотостойкая футеровка), атомная энергетика (радиационная защита) и электрохимическая промышленность (анодные пластины).
