Kovy a slitiny s nízkou teplotou tání

1. Kovy a slitiny s nízkou teplotou tání Pb, Sn, Zn

2. OLOVO a jeho slitiny • Je to nepolymorfní kov šedé barvy. • Má vysokou měrnou hmotnost 11300 kgm-3 • Teplota tání je 327°C • Olovo i jeho sloučeniny jsou jedovaté • Má nízkou pevnost i tvrdost, dobře se slévá, tvářením za studena nezpevňuje • Díky vysokému atomovému číslu dobře pohlcuje rtg paprsky i paprsky γ.

3. Korozní odolnost Pb • Na vzduchu je stálé • dobře odolává silným anorganickým kyselinám, je to jediný obecný kov, který odolává konc. H2SO4 • Odolává i acetonu, alkoholu a čpavku • je to špatný vodič tepla a elektrického proudu

4. Použití Pb Hlavní oblasti použití Pb – ochrana nádob a potrubí při výrobě H2SO4, ochrana elektrod v autobateriích, ochrana proti radiaci (rentgenové záření, radioizotopy).

5. Sloučeniny olova • Část Pb na výrobu sloučenin: • PbO – klejt – při výrobě gumy, glazur apod. • PbCO3 – olovnatá běloba • Pb3O4 – suřík (minium) – ochranný nátěr na ocelové konstrukce nebo při instalatérských pracích

6. Slitiny olova • Většinou jsou slévárenské, přídavky dalších prvků se zlepšují mechanické vlastnosti: • Tvrdé olovo • Měkké pájky • Kompozice • Liteřina

7. Tvrdé olovo • Je to slitina Pb + Sb (1 – 9%). • Slitiny s nižším obsahem Sb jsou tvárné, s vyšším slévárenské. • Tvrdé olovo má vyšší mechanické vlastnosti, ale horší korozní odolnost než čisté Pb • Používá se pro odlitky pro chemický a strojírenský průmysl, akumulátory

8. Měkké pájky • Slitiny zpravidla s cínem, teplota tání do 500°C. Specielní i přísady např.Ag,Cd,Bi • Pro různé účely odstupňovaný obsah cínu • Pro podřadnější účely pájka už od 8 %Sn, pro pájení pozinkovaných a pocínovaných plechů až 30%Sn, pro náročnější práce ještě vyšší obsah cínu. • Pájka s asi 60%Sn má eutektické složení a nejvyšší pevnost Rm= 60 až 80 MPa, ale nejnižší tažnost A = cca 20 %

9. Kompozice • Ložiskové slitiny jako výstelka (0,1 až 0,5 mm) ocelové nebo litinové pánve • Požadavky na materiál kompozice: • Pevnost v tlaku, tvrdost, odolnost proti opotřebení, únavě, korozi, dobré kluzné vlastnosti, tepelná vodivost, malá teplotní roztažnost, dobrá slévatelnost. • Optimální je heterogenní materiál se zrny tvrdé fáze, která je pod tlakem vtlačována do měkčí matrice.

10. Olověná kompozice • Slitina Pb-Sb-Sn. • Obvykle 6 –15 % Sb, 6 až 16% Sn, dále do 2% Cu, případně i Ni a arzén. Měď tvoří s cínem i antimonem intermetalidy, které se vylučují z taveniny jako primární fáze a tvoří kostru matrice, tvořené eutektickou směsí fází α+β.

11. Liteřina • Pro výrobu písmen pro tiskárny • Slitina Pb-Sb-Sn – vzájemný poměr prvků určen použitím • Pro ruční sazbu tvrdší (aby se dala použít vícekrát) – vyšší obsah Sb (24%Sb, 14Sn) • Strojní sazba – měkčí, požadavek dobré slévatelnosti – cca 12% Sb a 3% Sn

12. Cín • Polymorfní kov, nízkoteplotní modifikace α je stálá pod teplotou 13°C a má podobu šedého prášku (cínový mor), modifikace β má kovový vzhled. • Měrná hmotnost 7 300 kgm-3, teplota tání 232°C. • Má dobrou odolnost proti korozi, jejíž produkty nejsou jedovaté, proto se asi polovina cínu spotřebuje v potravinářském průmyslu pro povrchovou ochranu předmětů. Druhá polovina pro slitiny s nízkou teplotou tání, k výrobě bronzů, měkkých pájek a kompozic.

13. Slitiny Sn • Cínová kompozice – slitina soustavy Sn – Sb (5 až 11 % Sb) s přísadou Cu, případně Ni. Jsou to drahé materiály, a proto jsou určeny jen pro velmi náročné podmínky (např. pro ložiska rychloběžných motorů). • Měkká pájka – kromě slitin Pb-Sn se jako měkká pájka používá slitina Sn s 30% Zn.

14. Zinek • Nepolymorfní kov, lehce namodralé barvy • Teplota tání 419°C, měrná hmotnost 7 140 kgm-3. • dobře odolává atmosférickým vlivům, mořské vodě i organickým látkám (benzin, oleje). Špatně destilované vodě, vodní páře, kyselinám a silnějším zásadám.

15. Zinek • Dobře se odlévá, ale odlitky mají špatné mechanické vlastnosti, jsou křehké a většinou je nelze tvářet. • Většina Zn se spotřebuje k povrchové úpravě ocelí

16. Slitiny Zn • Největší význam mají ternární slitiny s obsahem 4 % Al, 0,6 až 3 % Cu. Odlévají se pod tlakem na součásti optických a elektronických přístrojů. Nereagují s benzinem a mazadly, jsou tedy vhodné pro tlakové lití karburátorů.