Занятие 15. Олово, свинец, цинк и их сплавы

Олово — блестящий белый металл, обладающий низкой температурой плавления (231°С) и высокой пластичностью. Применяется в составе припоев, медных сплавов (бронза) и антифрикционных сплавов (баббит).

Свинец — металл голубовато-серого цвета, обладает низкой темпера­турой плавления (327°С) и высокой пластичностью. Входит в состав медных сплавов (латунь, бронза), антифрикционных сплавов (баббит) и припоев.

Цинк — светло-серый металл с высокими литейными и антикоррози­онными свойствами, температура плавления 419°С. Входит в состав медных сплавов (латунь) и твердых припоев.

Припои. Припой — это металлы или сплавы, используемые при пайке в качестве связки (промежуточного металла) между соединяемыми дета­лями. Припои имеют более низкую температуру плавления, чем соеди­няемые металлы. Незначительный нагрев соединяемых металлов, а вслед­ствие этого отсутствие изменения структуры металла являются основ­ным преимуществом пайки в сравнении со сваркой.

 

Табл. 14.

Оловянно-свинцовые и оловянные припои

Марка	Основные компоненты, % (свинец — остальное)		Температура плавления, °С		Назначение
	олово	другие элементы	соли-дус	лик- видус
ПОС-90	90	-	183	220	Пайка и лужение пищевой посуды и медицинской аппаратуры
ПОС-61	60	-	183	190	Пайка и лужение электро- и радиоаппаратуры, печатных систем
ПОС-40	40	-	183	238	Пайка деталей из оцинкованного железа
ПОС-61 М	60	Медь 2	183	192	Пайка тонкой медной проволоки и фольги
ПОССу-50-0,5     0,5	50	Сурьма до 0,5	183	216
ПОССу-30-0,5	30	То же	183	255	Пайка листового цинка, радиаторов
ПОССу-40-2	40	Сурьма 1,5-2,0	185	229	Пайка холодильных установок
ПОССу-18-2	18	То же	186	270	Пайка в автомобильной промышленности
ПОССу-4-6	4	Сурьма 5—6	244	270	Пайка и лужение в автомобильной промышленности
П250А	80	Цинк 20	200	280	Пайка деталей из алюминиевых сплавов

По температуре расплавления припои (табл. 14) подразделяют на легкоплавкие (145—450°С), среднеплавкие (450—1100°С) и высокоплавкие 1100—1850°С). К легкоплавким относят оловянно-свинцовые (ПОС), оловянные, малосурьмянистые и сурьмянистые (ПОССу) и другие при­пои; медно-цинковые (латуни) относят к среднеплавким (905-985°С), а многокомпонентные на основе железа—к высокоплавким (1190—1480°С).

Оловянно-свинцовые припои широко применяют во всех отраслях про­мышленности. Для снижения охрупчивания олова при низких темпера­турах в состав припоев вводят сурьму. Оловянно-свинцовые припои име­ют низкую коррозионную стойкость во влажной среде. В этих условиях паяные соединения необходимо защищать лакокрасочными покрытиями.

Оловянные припои имеют высокую прочность, пластичность и корро­зионную стой кость. Их применяют при пайке радиотехнической и элек­тронной аппаратуры.

 

Табл. 15.

Медно-цинковые припои

	Марка	Основные компоненты,% (цинк - остальное)		Температура плавления, °С		Назначение
		медь	другие элементы	соли-дус	лик­видус
	ПМЦ-36	36	-	800	825	Пайка латуней и бронз с содержанием не более 68% меди
	ПМЦ-48	48	-	850	865	Пайка латуней и бронз с содержанием более 68% меди
	ПМЦ-54 Л63 Л 68	54 63 68	-	876	880 905 938	Пайка стали, жести, медных сплавов
	ЛЖМц-57--1,5-0,75 ЛНМц-50-2	57 50	Марганец, железо по 1 Никель, марганец по 2	865 849	873 872	Пайка инструментов
	МцН-48-10	48	Никель 10		985	Пайка чугуна

Медно-цинковые припои (латуни) широко применяют для пайки боль­шинства металлов (табл. 15). Для повышения прочности паяных соеди­нений в медно-цинковые припои вводят олово, никель и марганец. До­бавки олова понижают температуру плавления латуни, повышают кор­розионную стойкость и улучшают жидкотекучесть припоя.

При пайке сложных изделий со швами на вертикальной стенке при­меняют пастообразные и порошковые припои. Легкоплавкие пастооб­разные припои состоят обычно из трех частей: порошкообразного при­поя, флюса и загустителя. Так, пасту состава: припой Пор ПОССу-30-2 (70%), вазелин (20%), бензойная кислота (1,2%), аммоний хлористый (1,2%) и эмульгатор ОП-7 (0,6%) — применяют для пайки стальных, медных и никелевых изделий.

Тугоплавкие порошкообразные припои применяют для пайки твердо­сплавных пластин при производстве режущего инструмента. Состав припоя: ферромарганец (40%), ферросилиций (10%), чугунная стружка (20%), медная стружка (5%), толченое стекло (15%) — плавится при температуре 1190-1300°С.

Применение цинка. Цинк имеет хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и в пресной воде. Поэтому цинк служит для хоро­шей антикоррозионной защиты кровельного железа и изделий из него.

Чистый цинк (марок ЦВО, ЦВ1) применяют в полиграфической и авто­мобильной промышленности; цинк марки ЦВОО- в электротехнике для изготовления источников постоянного тока.

Для получения фасонных отливок применяют сплавы ЦАМ с алюми­нием (4%), медью (0,5-3,5%) и магнием (0,1%). Из сплавов ЦАМ благодаря их легкоплавкости и жидкотекучести литьем под давлением получают отливки, не требующие дополнительной обработки поверхно­сти. Деформируемые цинковые сплавы ЦАМ9-1,5, содержащие алюми­ний (9-11%), медь (1-2%), магний (0,05%), применяют для получения биметаллической антифрикционной ленты со сталью и алюминием.