Висмут в слитках Ви2 в Минске


Висмут в слитках Ви2 — технические характеристики и применение

Висмут в слитках Ви2 — это товарная форма металлического висмута, выпускаемая по ГОСТ 10928-90. Марка Ви2 относится к категории технического висмута с содержанием основного компонента не менее 99,0% и регламентированным содержанием примесей. Слитки Ви2 представляют собой литые изделия массой 16–18 кг, предназначенные для дальнейшего переплава в производственных процессах.

Ключевое отличие марки Ви2 от более чистой марки Ви1 заключается в допустимом содержании примесей: свинца — до 0,02%, железа — до 0,005%, мышьяка — до 0,003%. Такие показатели делают Ви2 пригодным для большинства технических применений, где не требуется высокая степень очистки, характерная для полупроводниковой и фармацевтической отраслей.

Химический состав и физико-механические параметры

Висмут Ви2 характеризуется следующими физическими параметрами: плотность — 9,8 г/см, температура плавления — 271,4 C, температура кипения — 1564 C. Металл обладает хрупкостью при комнатной температуре и выраженным анизотропным расширением при кристаллизации — увеличением объёма на 3,32% при переходе из жидкого состояния в твёрдое. Это свойство учитывается при литье слитков и последующем использовании в легкоплавких сплавах.

ПараметрЗначение для Ви2Метод контроляНормативПримечание
Массовая доля висмута, % 99,0Атомно-абсорбционный анализГОСТ 10928-90Основной компонент
Массовая доля свинца, % 0,02Спектральный анализГОСТ 10928-90Контролируемая примесь
Массовая доля железа, % 0,005Спектральный анализГОСТ 10928-90Контролируемая примесь
Масса слитка, кг16–18ВзвешиваниеГОСТ 10928-90Допускается 14–20 кг
Температура плавления, C271,4Дифференциальная сканирующая калориметрияСправочные данныеНизкоплавкий металл

Промышленное применение слитков Ви2

Висмут Ви2 в слитках востребован в металлургических и химических производствах как исходное сырьё для получения легкоплавких сплавов. Основные направления использования:

  • Производство легкоплавких сплавов системы висмут–свинец–олово–кадмий для литейных цехов, изготовления моделей, припоев и предохранительных элементов;
  • Легирование чугуна и стали для улучшения обрабатываемости резанием — введение висмута в количестве 0,05–0,2% способствует формированию мелкодисперсной структуры графита;
  • Изготовление термоэлектрических материалов на основе теллурида висмута для полупроводниковых охлаждающих модулей Пельтье;
  • Производство химических соединений висмута — нитрата, оксихлорида, субсалицилата — для лакокрасочной и фармацевтической промышленности;
  • Создание сплавов Вуда, Розе, Липовица с температурой плавления 47–100 C для систем пожаротушения, плавких предохранителей и заливки труб при гибке.

Особенности работы с висмутом Ви2

При плавке слитков Ви2 необходимо учитывать склонность расплава к окислению. Рекомендуется вести процесс под слоем защитного флюса или в атмосфере инертного газа при температуре 300–350 C. Перегрев выше 500 C приводит к интенсивному образованию оксидной плёнки и потерям металла. Разливку осуществляют в стальные изложницы, предварительно подогретые до 80–100 C, что обеспечивает равномерную кристаллизацию и отсутствие раковин.

Хранение слитков Ви2 организуют в сухих вентилируемых помещениях при температуре от –30 до +40 C. Висмут не взаимодействует с кислородом воздуха при комнатной температуре, однако при длительном контакте с влагой возможно образование поверхностной оксидной плёнки, которая удаляется механической зачисткой перед плавкой. Транспортировка осуществляется в деревянной таре или металлических контейнерах, исключающих механические повреждения слитков.

Вопросы и ответы

Чем отличается висмут Ви2 от Ви1?

Марка Ви1 содержит не менее 99,9% основного металла, тогда как Ви2 — не менее 99,0%. Различие в допустимом содержании примесей: для Ви2 допускается большее количество свинца, железа и мышьяка, что определяет более низкую стоимость при сохранении пригодности для технических применений.

Какие примеси нормируются в слитках Ви2?

ГОСТ 10928-90 регламентирует содержание свинца (до 0,02%), железа (до 0,005%), мышьяка (до 0,003%), а также суммы прочих примесей. Контроль осуществляется спектральными методами анализа на соответствие требованиям стандарта.

При какой температуре плавится висмут Ви2?

Температура плавления висмута марки Ви2 составляет 271,4 C. Для практических целей плавку ведут при 300–350 C с использованием защитного флюса для предотвращения окисления расплава.

В каких отраслях применяется висмут Ви2?

Основные потребители — производители легкоплавких сплавов, литейные производства, предприятия химической промышленности, изготовители термоэлектрических модулей и припоев. Висмут Ви2 также используется как легирующая добавка в чёрной металлургии.