Aleaciones de estaño y plomo: propiedades y nombre

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Es mejor comenzar la descripción de este tema con el estaño y el plomo por separado. El plomo, el estaño y las aleaciones de este material tienen ciertas propiedades que se deben a su estado inicial.

Descripción general del estaño

Es importante señalar aquí que se distinguen dos tipos de esta materia prima. El primer tipo se llama estaño blanco y es la modificación β de esta sustancia. El segundo tipo es la modificación α, mejor conocida como gris estaño. Al pasar de una modificación a otra, es decir, de blanco a gris, se produce un fuerte cambio en el volumen de la sustancia, ya que se produce un proceso como la dispersión del metal en polvo. Esta propiedad se llama plaga de estaño. También es importante señalar aquí que una de las propiedades más negativas del estaño es su tendencia a congelarse. En otras palabras, a temperaturas de -20 a +30 grados centígrados, puede comenzar una transición espontánea de un estado a otro. Además, la transición continuará incluso si se aumenta la temperatura, pero después de que haya comenzado el proceso. Debido a esto, las materias primas deben almacenarse en lugares con temperaturas bastante altas.

Propiedades del estaño y el plomo

Vale la pena decir que lata,el plomo y las aleaciones de estos materiales tienen muy pocas propiedades en común. Por ejemplo, cuanto más pura sea la lata, mayor será la probabilidad de que se vea afectada por la plaga. El plomo, a su vez, no sufre ninguna transformación alotrópica.

Sin embargo, también vale la pena señalar que se utilizan sustancias adicionales para ralentizar este tipo de transformación en el estaño. Lo mejor de todo fue que se mostraron materiales como el bismuto y el antimonio. La adición de estas sustancias en un volumen de 0,5% reducirá la tasa de transformación alotrópica a casi 0, lo que significa que el estaño blanco se puede considerar completamente estable. También se puede señalar aquí que en menor medida, pero aún así, se utiliza una aleación de estaño y plomo para el mismo propósito.

Si hablamos de las propiedades del plomo, entonces tiene un punto de fusión más alto - 327 grados centígrados que el estaño - 232 grados. La densidad del plomo a temperatura ambiente es 11,34 g/cm3.

Características del estaño y el plomo

Vale la pena comenzar con el hecho de que la recristalización del estaño, el plomo y las aleaciones endurecidos por trabajo se produce a una temperatura que se considera inferior a la temperatura ambiente. Por esta razón, su procesamiento está caliente.

El indicador general fue la resistencia a la corrosión en condiciones atmosféricas. Sin embargo, una ligera diferencia radica en la resistencia a la corrosión bajo la influencia de sustancias menores. Por ejemplo, el plomo se manifiesta mejor cuando interactúa con composiciones concentradas de ciertos ácidos: sulfúrico, fosfórico, etc. El estaño, a su vez, resiste mejor las soluciones deácidos alimentarios. El alcance de estas sustancias por separado también es diferente. El estaño se usa ampliamente para estañar estaño, mientras que el plomo ha llegado al revestimiento de los equipos de ácido sulfúrico.

Sistemas de aleación

Aquí es importante comenzar con el hecho de que una aleación de estaño y plomo es un material aún más fusible que por separado. Dichas mezclas se usan más ampliamente como soldaduras, para la fabricación de fuentes tipográficas, para fundir fusibles, etc. Un sistema como "estaño - plomo" pertenece al grupo del tipo eutéctico. Una propiedad importante de todos los materiales que pertenecen a esta categoría es que su temperatura de fusión está en la región de 120 a 190 grados centígrados. Además, hay grupos de eutécticos ternarios. Un ejemplo es el sistema de aleación de estaño-plomo-zinc. La temperatura de fusión de tales materiales desciende aún más y su límite es de 92 a 96 grados centígrados. Si agrega un cuarto componente a la aleación, la temperatura de fusión bajará a 70 grados. Si hablamos del uso de una aleación de estaño con plomo como soldadura, lo más frecuente es que se introduzca hasta un 2% de una sustancia como el antimonio en su composición. Esto se hace para mejorar el flujo de la soldadura. Vale la pena señalar aquí que la temperatura de fusión puede controlarse mediante la relación "estaño/plomo". La materia prima más fusible se funde a 190 grados.

Conejos

Con el nombre de la aleación de estaño y plomo, ya lo he descubierto: es un eutéctico. Este grupo de sustancias con tal composición se usa más ampliamente en la producción de aleaciones para rodamientos, que se denominan "babbits". Este material se utiliza como relleno para semicojinetes. Lo más importante aquí es elegir el material correcto para que pueda entrar fácilmente en el eje. A primera vista, parece que la masa de aleaciones de estaño y plomo con varias soldaduras es una excelente salida. Sin embargo, en realidad esto no es del todo cierto. Dichos materiales resultaron ser demasiado blandos y el coeficiente de fricción entre el eje y dicho inserto fue alto. En otras palabras, durante la operación, se calentaron demasiado, debido a esto, los metales de bajo punto de fusión comenzaron a "pegarse" al eje. Para evitar este inconveniente, se empezó a añadir una pequeña cantidad de más sólidos. De esta manera se obtuvo un material que es a la vez blando y duro.

Composición de la materia

Para lograr una sustancia que tenga exactamente las características opuestas, se utilizaron las siguientes sustancias. Lo más importante es que se encuentran inmediatamente en la región bifásica α + β. Los cristales de la fase β se enriquecen con soldadura como el antimonio. Actúan como sustancias sólidas quebradizas. Los cristales de fase α, a su vez, son una base blanda y plástica. Para evitar deficiencias tales como la fusión de cristales sólidos y su ascenso, se agrega otro componente a la mezcla: cobre. Asi quePor lo tanto, a partir de una pieza de una aleación de plomo y estaño con la adición de algunas otras sustancias, es posible crear un material de cojinete de babbit que combina dos cualidades opuestas: dureza y blandura. Babbit B83 se convirtió en el producto clásico y más común de esta marca. La composición de esta aleación es la siguiente: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Alternativa

Cabe decir que desde el punto de vista económico, los babbits a base de estaño son muy desventajosos, ya que este material cuesta bastante. Además, el estaño en sí mismo se considera una sustancia escasa. Por estas dos razones, se han desarrollado rodamientos alternativos a base de plomo, antimonio y cobre. En esta composición, los cristales de antimonio actúan como base sólida. La base blanda es una aleación directa de plomo y antimonio. El cobre se usa aquí de la misma manera que el plomo en la composición anterior, es decir, para evitar que los cristales de base sólida floten hacia arriba.

Sin embargo, aquí vale la pena mencionar las deficiencias. El eutéctico de plomo/antimonio no es tan dúctil como la fase de estaño. Por lo tanto, las piezas fabricadas de esta manera sufren un rápido desgaste. Para compensar este inconveniente, aún debe agregar una cierta cantidad de estaño. El uso de eutécticos ternarios de zinc-estaño-plomo no es muy común.