Свинцовый круг ССу2: сурьмянистый сплав для химического аппаратостроения
Свинцовый круг ССу2 — это прокат круглого сечения, изготовленный из сурьмянистого свинца марки ССу2 по ГОСТ 1292-81. В отличие от чистого свинца марок С1 и С2, сплав ССу2 содержит сурьму в диапазоне 3,5–4,5 %, что существенно повышает твёрдость, предел ползучести и сопротивление знакопеременным нагрузкам. Круг поставляется в виде прутков диаметром от 8 до 100 мм, реже — до 150 мм, длиной 1–3 м или в бухтах для малых сечений. Именно сурьмяная лигатура делает ССу2 пригодным для узлов, где чистый свинец быстро теряет форму под собственным весом.
Химический состав и структура
Сплав ССу2 регламентируется ГОСТ 1292-81 (марка ССу2) и соответствует требованиям к свинцово-сурьмянистым сплавам с содержанием основного металла не менее 94 %. Сурьма образует с свинцом эвтектику с ограниченной растворимостью, что даёт двухфазную структуру: мягкая свинцовая матрица и включения сурьмянистой фазы. Такая гетерогенность повышает твёрдость по Бринеллю до 12–16 HB против 4–5 HB у свинца С2, но снижает пластичность и ударную вязкость.
Примеси (медь, висмут, железо, мышьяк) лимитируются, поскольку их избыток провоцирует межкристаллитную коррозию в сернокислых средах. Круг ССу2 обычно изготавливают методом непрерывного литья с последующей прокаткой или прессованием; поверхность может быть гладкой или с литейной коркой в зависимости от способа производства.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание сурьмы | 3,5–4,5 | % | ГОСТ 1292-81 | основной легирующий элемент |
| Плотность | 10,9–11,1 | г/см | гидростатическое взвешивание | зависит от ликвации |
| Твёрдость | 12–16 | HB | ГОСТ 9012 | выше, чем у С2 |
| Предел прочности | 40–60 | МПа | ГОСТ 1497 | на растяжение |
| Диаметр круга | 8–100 | мм | ГОСТ 6507 | стандартный сортамент |
| Температура эксплуатации | –50…+120 | C | справочно | без потери прочности |
Области применения
Круг ССу2 востребован там, где требуется сочетание коррозионной стойкости свинца и повышенной механической прочности. Сурьмянистый свинец менее склонен к ползучести при комнатной температуре, что критично для футеровочных элементов и токоведущих деталей.
- Футеровка сернокислотных реакторов, травильных ванн и электролизных ванн в металлургии и гальванике.
- Анодные пластины и токоподводы в электролитических установках получения цинка, меди и никеля.
- Уплотнительные кольца и прокладки для трубопроводов агрессивных сред в химическом аппаратостроении.
- Защитные экраны и облицовка рентгеновских камер в медицинском и дефектоскопическом оборудовании.
- Вкладыши подшипников скольжения в узлах с ограниченной смазкой и ударными нагрузками.
- Грузы, балансиры и виброгасители в станкостроении и приборостроении.
Технологичность и обработка
Круг ССу2 обрабатывается резанием хуже чистого свинца из-за абразивного действия сурьмянистой фазы, но сохраняет способность к гибке и правке в холодном состоянии при диаметрах до 20–25 мм. Сварка возможна водородно-кислородным пламенем или пайкой оловянно-свинцовыми припоями; при нагреве выше 150 C возрастает риск выделения паров свинца, что требует местной вытяжной вентиляции. Для повышения коррозионной стойкости в серной кислоте детали из ССу2 иногда легируют дополнительно оловом или теллуром, но это уже другие марки.
Вопросы и ответы
Чем круг ССу2 отличается от круга из свинца С2?
ССу2 содержит 3,5–4,5 % сурьмы, что повышает твёрдость до 12–16 HB и предел прочности до 40–60 МПа, тогда как С2 — это нелегированный свинец с твёрдостью 4–5 HB. ССу2 лучше сопротивляется ползучести и знакопеременным нагрузкам, но менее пластичен.
Какой стандарт регламентирует свинцовый круг ССу2?
Состав и маркировка сплава — по ГОСТ 1292-81. Сортамент круглого сечения может поставляться по ГОСТ 3778-98 (прутки) или по ТУ производителя, если диаметр выходит за стандартный ряд.
При какой температуре можно эксплуатировать изделия из ССу2?
Рабочий диапазон — от –50 до +120 C. При более высоких температурах начинается интенсивная ползучесть и окисление; для 150–200 C требуются специальные свинцово-сурьмянистые сплавы с добавками олова или кальция.
Можно ли сваривать круг ССу2?
Да, водородно-кислородной сваркой или пайкой. Из-за содержания сурьмы сварной шов склонен к горячим трещинам, поэтому рекомендуется применять присадочный пруток с повышенным содержанием олова и проводить местную термообработку.
