Zinn, Blei und ihre Legierungen

§ ich... STRUKTUR UND EIGENSCHAFTEN VON ZINN UND BLEI

Zinn und Blei zeichnen sich unter anderen technischen Metallen durch einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, eine geringe Härte und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus.

Diese Eigenschaften bestimmten die Hauptanwendungsbereiche dieser Metalle. Blei in seiner reinen Form wird im Bau chemischer Geräte, für Kabelmäntel, zum Schutz vor Röntgen- und γ-Strahlen und in anderen Bereichen verwendet. Blei und Zinn werden häufig zur Herstellung von Wälzlegierungen, niedrigschmelzenden Legierungen und Loten, Korrosionsschutzbeschichtungen sowie als Additive für Messing, Bronzen und andere Legierungen verwendet.

Die Industrie produziert Zinn und Blei in verschiedenen Reinheiten (Tabellen 42 und 43). Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Metalle sind in Anhang 1 angegeben.

Für Zinn sind je nach Temperatur zwei Kristallstrukturen (Modifikationen) charakteristisch. Direkt während der Verfestigung werden Zinnkristalle mit einem tetragonalen Gitter mit Perioden a \u003d 5,82 A, c -3,17 A gebildet. Diese Modifikation von Zinn wird als β \u003d Sn bezeichnet. Zinn in Form einer Modifikation ist bis zu einer Temperatur von 18 ° stabil und geht dann in eine neue Modifikation ά \u003d Sn mit einem Diamantgitter mit einer Periode a \u003d 6,46 A über.

Der Übergang von einer Modifikation zur anderen geht mit starken Volumenänderungen einher, die zur Zerstörung von Zinn und seiner Umwandlung in ein Schwarzpulver führen. Es ist zu beachten, dass bei einer Temperatur von 18 ° C und einer etwas geringeren Geschwindigkeit diese Umwandlung sehr unbedeutend ist und praktisch ignoriert werden kann. Bei Temperaturen unter Null (insbesondere minus 30-40 °) verläuft der Prozess der polymorphen Transformation jedoch sehr intensiv. Zuerst erscheinen dunkle Wucherungen auf den Produkten, und dann tritt ihre vollständige Zerstörung auf. Das in der Praxis beschriebene Phänomen wird oft als "Zinnpest" bezeichnet. Zinn, "krank" von der Zinnpest, kann nur durch Schmelzen wiederhergestellt werden.

Einige Verunreinigungen (Blei, Antimon usw.) in kleinen Mengen verringern die Umwandlungsrate von Zinn von einer Modifikation zur anderen stark, und drei bestimmte Konzentrationen (0,5% und höher) schützen fast vollständig vor "Zinnpest".

Gewöhnliches weißes Zinn (β \u003d Sn) kristallisiert aus der Schmelze in Form großer säulenförmiger Kristalle.

Das spontane Tempern von sehr reinem Zinn ist bei Raumtemperatur bereits ziemlich vollständig.

Sehr kristallines Blei ergibt beim Kristallisieren auch eine grobe Körnung.

Blei erhält während der Kaltverformung keine Kaltverfestigung, da seine Rekristallisationstemperatur unter Raumtemperatur liegt.

Technisches Zinn und Blei enthalten immer einige Verunreinigungen. Alle Verunreinigungen in Zinn mit Ausnahme von Antimon sind bei Raumtemperatur praktisch unlöslich. Die Hauptverunreinigung in Zinn ist Blei, das in einigen für die Herstellung von Legierungen bestimmten Qualitäten in erheblichen Mengen (bis zu 1-2%) zugelassen ist.

Wie bereits erwähnt, weist reines Zinn eine gute chemische Beständigkeit auf. Es oxidiert nicht in feuchter Luft und ist in organischen Säuren und kochendem Wasser stabil. Dies ermöglicht seit langem die Verwendung von Zinn zum Verzinnen von Geschirr, Blech und anderen Korrosionsschutzbeschichtungen. Verunreinigungen verringern die Korrosionsbeständigkeit von Zinn erheblich. Wenn Blei oder Arsen in Zinn vorhanden ist, ist es für Lebensmittelutensilien und -geräte ungeeignet.

Starke Säuren und Laugen lösen Zinn. In dieser Hinsicht ist Blei ein widerstandsfähigeres Material. Blei ist in Schwefelsäure aufgrund der Bildung eines schützenden Oxidfilms auf seiner Oberfläche besonders stabil. Blei ist in heißer Schwefelsäure bis zu einer Konzentration von 80% und in kaltem bis zu einer Konzentration von 92% stabil. In Salzsäure ist Blei bis zu einer Konzentration von 10% stabil. Salpetersäure wirkt am stärksten auf Blei.

In trockener Luft oxidiert Blei nicht, in feuchter Luft ist es mit einem matten Oxidfilm mit guten Schutzeigenschaften bedeckt. "

§ 2. Legierungen von Zinn und Blei

In der Industrie werden häufig fünf Legierungsgruppen auf der Basis von Zinn und Blei verwendet:

1) Wälzlegierungen;

2) niedrigschmelzende Legierungen;

3) Lote;

4) Drucklegierungen:

5) Legierungen für Kabelummantelungen.

Die Strukturen, Eigenschaften und Anwendungen dieser Legierungen werden unten diskutiert.

1. Wälzlegierungen

Die chemische Zusammensetzung industrieller Antifriktionslegierungen auf Basis von Zinn und Blei ist in der Tabelle angegeben. 44. Die wichtigsten physikalischen und mechanischen Eigenschaften dieser Legierungen sind in der Tabelle aufgeführt. 45.

In der Tabelle angegeben. 44 Legierungen lassen sich grob in drei Gruppen einteilen:

1. Legierungen auf Zinnbasis (B93, B90, B83).

2. Legierungen auf Bleibasis (BS, BK).

3. Zinn-Blei-Legierungen (B16, BN, BT, B6).

Legierungen auf Zinnbasis

Kauf von Zinn-Blei-Loten

PIC löten ist eine Metalllegierung, die zum Verbinden von Metallteilen durch Schmelzen des Lots verwendet wird.

Bleilote aus Zinn - die häufigste Gruppe von Loten. Bei der Markierung zinnbleilote Die Buchstaben geben die Zusammensetzung der Lote an, die Zahlen geben den prozentualen Anteil an Zinn an.

Hauptbestandteile zinnbleilote sind Zinn und Blei.

Bleilote aus Zinn kann sehr effektiv sein, wenn Sie die Grundprinzipien der Arbeit und ihren Umfang kennen.

Lötnähte sind in mehrere Gruppen unterteilt:

1. dichte und dauerhafte Nähte - halten dem Druck von Gasen und Flüssigkeiten stand;
2. starke Nähte - halten mechanischen Belastungen stand;
3. enge Nähte - Gase und Flüssigkeiten unter niedrigem Druck nicht durchlassen.

Die Lötqualität hängt von der Diffusionsrate ab. Saubere Lötoberflächen erhöhen die Diffusion. Wenn jedoch die Metalloberfläche oxidiert wird, wird die Diffusion stark verringert oder ganz gestoppt.

Bleilote aus Zinn muss sowohl maximale Viskosität als auch hohe Beständigkeit aufweisen, die Lötmethode hängt direkt von der Schmelztemperatur des Lots ab.

Zinn-Blei-Lot POS60 weit verbreitet zum Löten von elektrischen Geräten und Funkkomponenten, gedruckten Schaltungen. Der Zinngehalt von 60% ergibt einen niedrigen Schmelzpunkt von durchschnittlich 183 bis 188 Grad Celsius.

Löten Sie POS61 Wird beim Löten dünner Teile verwendet, wenn eine Überhitzung der Teile kontraindiziert ist.

Löten Sie POS62 hat den niedrigsten Schmelzpunkt, enthält 62% Zinn in seiner Zusammensetzung. Dieses Blei-Zinn-Lot wird zum Verbinden dünner Drähte verwendet.

Löten Sie POS40vermeidet Überhitzung beim Löten. Der Abschnitt des Zinn-Blei-Lots ist dünn und hat einen Durchmesser von 1 oder 2 mm. Die Einwirkzeit der hohen Temperatur auf das Blei-Zinn-Lot POS40 ist aufgrund des kleinen Drahtdurchmessers minimal. Löten Sie POS40 ähnlich wie POSS4-6 Lot in Bezug auf die Festigkeit. Zinnlot wird zum Löten von Kupfer, Blei, Eisen und Weißblech verwendet.

Zinn-Blei-Lot POS30 Zum Hartlöten von Kupfer, Messing, Eisen, verzinkten, verzinkten Blechen, Funkgeräten und flexiblen Schläuchen.

Löten Sie POS18 Zum Stumpflöten hat es eine hohe Lötfestigkeit. Zinnlot wird in Fällen verwendet, in denen der Schmelzpunkt nicht kritisch ist.

Löten Sie POS90 Es wird häufig zum Löten der inneren Nähte von Lebensmitteln verwendet.

Beliebte Weichlote zum Löten von Funkkomponenten - Niedertemperaturlegierungen:

• Zinn-Blei-Lote mit Antimon;
• POSK Zinn-Blei-Lote mit Cadmium;
• Zinn-Blei-Lote POS30 zum Verzinnen und Löten von Zinkblechen, Heizkörpern;
• Zinn-Blei-Lote POS40 zum Verzinnen und Löten von verzinkten Eisenteilen, Heizkörpern;
• POS60 Zinn-Blei-Lote zum Löten von Funkkomponenten;
• Zinn-Blei-Lote POS61 zum Löten von Funkkomponenten;
• Zinn-Blei-Lote POS63 zum Löten von Funkkomponenten;
• Zinn-Blei-Lote POS90.

Mit der Hilfe zinnbleilote Wenn Lötarbeiten durchgeführt werden, werden zwei Hauptvorgänge ausgeführt:

• verzinnen und
• löten.

Das Verzinnen - das Beschichten von Metalloberflächen mit reinem Zinn oder einer Legierung aus Zinn und Blei mit einem geringen Anteil an Verunreinigungen - stellt eine starke Verbindung her und ist ein Vorbereitungsprozess für das Löten von Teilen.

Löten ist die Verbindung von Drähten, Funkkomponenten unter Verwendung von Loten in geschmolzenem Zustand. Nachdem sich das Zinn-Blei-Lot verfestigt hat, bildet sich eine starke Bindung.

Je mehr Zinn im Lot ist, desto weicher ist das Lot. Lote mit reinem Zinngehalt werden zum Löten der Innennähte von Speisen verwendet.

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Die Legierung aus Zinn und Blei weist spezielle Parameter auf, die den Einsatz in verschiedenen Branchen ermöglichen industrielle Produktion. Technische Eigenschaften und physikalische Eigenschaften von jedem Metall bestimmen ihre Verwendung für die Langzeitlagerung von Produkten, das Löten und die Oberflächenbehandlung von Teilen, um die Lebensdauer zu erhöhen.

Eine Zinn-Blei-Legierung wird verwendet, um gefertigten Teilen Festigkeit zu verleihen

Physikalische Eigenschaften von Blei

Blei, ein Abfallprodukt aus der Silberverarbeitung, hat sich in der Produktion als sehr nützliches Metall erwiesen

Archäologische Artefakte weisen darauf hin chemisches Element war dem Menschen vor über 6.000 Jahren bekannt. Seine Entdeckung ist mit dem Vorhandensein von Metall in silberhaltigen Erzen verbunden. Als sie geschmolzen wurden, wurde das Material in den Müll geworfen, aber im Laufe der Zeit wurden verschiedene Produkte daraus hergestellt: Figuren, Wasserleitungen. Blei wird derzeit verwendet:

• zur Herstellung von Batterien;
• in der Kabelindustrie - um eine nahtlose Schutzhülle zu schaffen;
• zur Herstellung von Farben und Loten;
• beim Bau von Schutzstrukturen - für Strahlenverschmutzungsquellen (Sarkophage);
• zur Herstellung von darauf basierenden Legierungen (Babbits);
• für die Herstellung von Druckereien;
• in Behandlung.

Der Hauptverbraucher von Blei ist die Automobilindustrie, in der Babbits weit verbreitet sind. Die Produktion von Blei-Starterbatterien wächst ständig und die Entwicklung wird verbessert.

IM chemieindustrie Das Material wird zur Abdeckung von Stahlprodukten verwendet: Geräte, Tanks, Rohrleitungen. Da sich Eisen und Blei nicht miteinander verbinden, wird vorab eine dünne Schicht geschmolzenen Zinns auf die Produkte aufgebracht. Dieser Vorgang wird als Verzinnen bezeichnet.

In der Produktion wird nicht nur reines Blei verwendet, sondern auch dessen Verbindungen. Beispielsweise wird Bleioxid bei der Herstellung von Glas verwendet. Eine unbedeutende Zugabe einer Verbindung zum Material während des Glasschmelzens ermöglicht es, Kristallprodukten die Transparenz eines natürlichen Mineral-Bergkristalls zu verleihen.

Technische Zinnparameter

Zinn - vom Löffel zum Heizkörper

Dieses chemische Element ist seit über 3500 Jahren bekannt und ursprünglich für die Herstellung von Geschirr bestimmt. Der moderne Zinnverbrauch ist mit der Konservenindustrie verbunden.

Patent für ein Verfahren zur Lagerung von Lebensmitteln in blechdosen gehört einem Koch aus Frankreich. Seit 1810 kann die Menschheit seit langem Lebensmittel lagern.

Zinn ist der Hauptbestandteil von Loten, die zum Löten und Verzinnen von Wärmetauschern, Heizmotoren für Automotoren, Verzinnen von medizinischen Geräten und Lebensmitteln verwendet werden.

Das Material wird zur Herstellung von Zinnbronze verwendet, die ausgezeichnete mechanische, guss- und korrosionsbeständige Eigenschaften aufweist. Solche Legierungen werden in Teilen verwendet, die zur Verwendung in bestimmt sind spezielle Bedingungen und und unter besonderer Belastung.

Die reibungsarme Legierung ist babbitt. Es enthält 83% Zinn, Antimon und Kupfer. Es wird zur Herstellung von Lagern verwendet. Aufgrund der stabilen Verbindung von Antimon und Kupfer weist die Legierung eine hohe Härte auf.

Der Mechanismus des Lagers und die Komponenten der Zusammensetzung schließen das Auftreten mechanischer Schäden an der Oberfläche des Teils aus.

Zinn hat spezifische physikalische Eigenschaften:

1. Seine Verformung geht mit einem Geräusch einher, das durch Scherung unter Krafteinwirkung entsteht.
2. Bei Temperaturen von -39 ° C und + 161 ° C wird Zinn zu Pulver.

Die Geschichte kennt Fälle solcher Transformationen. Knöpfe aus reinem Material verloren in der Kälte ihre Form und die "Zinnpest" zerstörte Metallbarren.

Die Hauptunterschiede zwischen Metallen und ihren Legierungen

Schon in der Antike unterschieden sich diese Materialien nur durch Farbe und wurden als weißes und schwarzes Zinn bezeichnet. Es gibt Unterschiede zwischen ihnen, die ohne zusätzliche Analysen leicht festgestellt werden können.

Die Bleimasse ist 1,5-mal höher als die von Zinn. Zinn hat jedoch eine höhere Härte und Risse bei Verformung. Blei wird leicht oxidiert, um einen grauen Film zu bilden.

Welche Bestandteile die Zinn-Blei-Legierung enthält, ist schwieriger zu bestimmen. Eine ungefähre Zahl kann durch Festlegen der Temperatur und der Art des Schmelzens der Verbindung erhalten werden.

Lagermaterialien, die Zinn und Blei enthalten, eine Legierung aus Metallen mit Nickel, Tellur und Kalzium, sind sehr verschleißfest.

Zinn und Blei ergänzen sich perfekt, wodurch ihre Legierung in der Produktion unersetzlich wird

Auf diesen Metallen basierende Lote unterscheiden sich in ihren Schmelzpunkten. Weich mit einem Schmelzpunkt von bis zu +300 ° C enthalten Wismut und Cadmium. Harte (feuerfeste) Lote, die bei +500 ° C in einen flüssigen Zustand übergehen, enthalten Silber, Zink und Kupfer.

Zum Löten von bleifreien Legierungen mit hohem Zinngehalt wird die Verwendung von verdünnten Salpetersäurereagenzien empfohlen. Wenn die Zusammensetzung geätzt wird, wird die Basis schwarz und Stellen mit einem geringen Metallgehalt bleiben leicht, was die Qualität des Lötens von Teilen verbessert.

Geschmolzenes reines Blei rutscht nicht auf der Oberfläche, ohne es zu benetzen, aber die Legierung mit Zinn ermöglicht es Ihnen, eine hochwertige Beschichtung zu erhalten. Die Betriebstemperatur der Bäder wird in Abhängigkeit vom Anteil des Legierungsmetalls eingestellt.

Wenn das Ölspiel der Lager verringert und die Arbeitsbedingungen der Teile verbessert werden müssen, wird eine Oberflächenbeschichtung mit Zinn- oder Bleilegierungen verwendet.

Zur Abdeckung einer kohlenstofffreien Oberfläche wird eine Legierung mit 90% Blei, 5% Zinn und 5% Antimon als Hälfte verwendet. Die Zusammensetzung der Legierung beeinflusst das Fließverhalten des Materials, das mit dem Verhältnis der Komponenten variiert.

Zinn und Blei sind duktile, niedrigschmelzende Metalle mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit unter atmosphärischen und einigen sauren Bedingungen.

Blei ist ein Metall mit einem flächenzentrierten kubischen Gitter, das im festen Zustand keine allotropen Transformationen durchläuft. Der Schmelzpunkt von Blei beträgt 327 ºС.

Zinn kann in zwei kristallinen Modifikationen vorliegen: a-Sn (graues Zinn) mit einem Diamantgitter - unter +13 ºС und b-Sn (weißes Zinn) mit einem körperzentrierten tetragonalen Gitter. In der Kälte zerfällt Plastik-B-Zinn zu einem grauen a-Sn-Pulver. Dieses Phänomen nennt man zinnpest ... Der Schmelzpunkt von Zinn beträgt 232 ºС.

Berechnung der Temperaturschwelle der Rekristallisation gemäß der Regel von A.A. Bochvara (T p \u003d 0,4 T m) gibt die Zahlen –123 und –147 ºС an, d.h. Die Temperaturschwelle für die Rekristallisation liegt deutlich unter 0 ºС. Somit ist die plastische Verformung von Blei und Zinn bei Raumtemperatur eine Heißverformung. Bei diesen Metallen wird keine Kaltverfestigung mit einer solchen Verformung beobachtet.

Der Hauptanwendungsbereich von reinem Zinn ist das Verzinnen. Reines Blei wird zur Auskleidung von Vorrichtungen zur Herstellung von Schwefelsäure und Behältern für Salzsäure verwendet. Blei wird auch für Kabelummantelungen verwendet, um sie vor Bodenkorrosion zu schützen.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet für Blei und Zinn sind Lote sowie Legierungen für Typografie, anatomische Abdrücke und Sicherungen. Diese Legierungen enthalten neben Blei und Zinn auch Wismut und Cadmium. Alle diese Elemente bilden paarweise untereinander Systeme mit niedrigschmelzender Eutektik ohne Zwischenphasen und chemische Verbindungen, d.h. bilden einfache eutektische Systeme (Abbildung 8.8). In ternären Systemen wird zwischen diesen Elementen eine ternäre Eutektik gebildet, die noch schmelzbarer ist als doppelte. Die Schmelztemperatur dieser Eutektika beträgt 90-100 ºС. Im quaternären System dieser Komponenten wird ein quaternäres Eutektikum mit einem Schmelzpunkt von 70 ºС gebildet. Praktisch verwendete Holzlegierung ist in ihrer Zusammensetzung nahezu eutektisch (50% Bi, 25% Pb, 12,5% Sn und 12,5% Cd).

Um noch mehr niedrigschmelzende Legierungen zu erhalten, wird Quecksilber in sie eingebracht, beispielsweise eine Legierung mit einem Bi-36% -Gehalt; Pb-28%; Cd-6% und Hg-30% haben einen Schmelzpunkt von 48 ºС.

Als Lote zum Hartlöten von Kupfer, Stahl und vielen anderen Produkten werden sowohl reine Zinn- als auch Blei-Zinn-Legierungen verwendet, die Zinn von 3 bis 90% und eine geringe Menge Antimon (bis zu 2% Sb) enthalten.

Der Schmelzpunkt von Loten hängt vom Zinngehalt ab und kann grob aus dem Pb-Sn-Doppeldiagramm bestimmt werden. Das am besten schmelzbare Lot ist eine Legierung mit 61% Sn, gekennzeichnet mit POS 61. Es gibt Legierungen POS 18, POS-40, POS-61, POS 90 usw. Für typografische Schriftarten werden Bleilegierungen mit Antimon und Arsen (10-16% Sb und 1-4% As) verwendet.

Zinn-Blei-Lote in Produkten, GOST 21931-76

Lote - Füllmetalle (Legierungen), die in der Lage sind, die Lücke zwischen den zu lötenden Produkten im geschmolzenen Zustand zu füllen und infolge der Verfestigung eine dauerhafte starke Verbindung herzustellen.

Erhältlich in Runddraht, Klebeband, dreieckigen, runden Stäben, mit Flussmittel gefüllten Rundrohren und Pulver

Einige Arten von Loten:

• POS - 90 - zum Verzinnen und Löten der inneren Nähte von Lebensmitteln und medizinischen Geräten;

• POSSU 4-4 - zum Verzinnen und Löten in der Automobilindustrie.

Zinn-Blei-Lote in Barren, GOST 21930-79

Diese Norm gilt für Zinn-Blei-Lote (POS) in Barren und Produkten, die hauptsächlich zum Verzinnen und Löten von Teilen verwendet werden. Die Indikatoren dieser Norm entsprechen der höchsten Qualitätskategorie.

Niedriges Antimon

Antimon

Eines der Hauptelemente von Verkabelung und Radio installation funktioniert lötet. Die Qualität der Installation wird weitgehend durch die richtige Auswahl der erforderlichen Lote und Flussmittel bestimmt, die zum Löten von Drähten, Widerständen, Kondensatoren usw. verwendet werden.

Um diese Auswahl zu erleichtern, finden Sie nachfolgend kurze Informationen zu harten und leichten Loten und Flussmitteln, ihrer Verwendung und ihrer Herstellung.

Hartlöten ist das Verbinden von Hartmetallen unter Verwendung von geschmolzenem Lot mit einem Schmelzpunkt, der niedriger als der des Grundmetalls ist.

Das Lot sollte das Grundmetall gut auflösen, sich leicht auf seiner Oberfläche verteilen und das gesamte Lot gut benetzen, was nur dann gewährleistet ist, wenn die benetzte Oberfläche des Grundmetalls vollständig sauber ist.

Um Oxide und Verunreinigungen von der Oberfläche des zu lötenden Metalls zu entfernen, es vor Oxidation und besserer Benetzung mit Lot zu schützen, werden Chemikalien verwendet, die als Flussmittel bezeichnet werden.

Der Schmelzpunkt des Flussmittels ist niedriger als der Schmelzpunkt des Lots. Es gibt zwei Gruppen von Flussmitteln: 1) chemisch aktive, sich lösende Oxidfilme und häufig das Metall selbst (Salzsäure, Borax, Ammoniumchlorid, Zinkchlorid) und 2) chemisch passiv, wobei nur die gelöteten Oberflächen vor Oxidation (Kolophonium, Wachs, Stearin usw.) geschützt werden. etc.). ...

In Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und dem Schmelzpunkt der Lote wird das Löten durch harte und weiche Lote unterschieden. Lötlegierungen mit einem Schmelzpunkt über 400 ° C werden als Lote klassifiziert, und Lote mit einer Schmelztemperatur von bis zu 400 ° C sind Leichtlegierungen.

Die wichtigsten Materialien zum Löten.

Zinn - weiches formbares Metall von silberweißer Farbe. Das spezifische Gewicht bei einer Temperatur von 20 ° C beträgt 7,31. Schmelzpunkt 231,9 ° C. Es löst sich gut in konzentrierter Salz- oder Schwefelsäure. Schwefelwasserstoff hat fast keinen Einfluss darauf. Eine wertvolle Eigenschaft von Zinn ist seine Stabilität in vielen organischen Säuren. Bei Raumtemperatur eignet es sich wenig für Oxidation, aber wenn es Temperaturen unter 18 ° C ausgesetzt wird, kann es sich in eine graue Modifikation verwandeln ("Zinnpest"). An Stellen, an denen graue Zinnpartikel auftreten, wird Metall zerstört. Der Übergang von weißem Zinn zu grau wird stark beschleunigt, wenn die Temperatur auf -50 ° C fällt. Zum Löten kann es sowohl in reiner Form als auch in Form von Legierungen mit anderen Metallen verwendet werden.

Führen- bläulich-graues Metall, weich, leicht zu verarbeiten, mit einem Messer geschnitten. Spezifisches Gewicht bei einer Temperatur von 20 ° C 11.34. Schmelzpunkt 327 ° C. In der Luft oxidiert es nur von der Oberfläche. Es löst sich leicht in Laugen sowie in Salpetersäure und organischen Säuren. Beständig gegen die Auswirkungen von Schwefelsäure und Schwefelsäureverbindungen. Es wird zur Herstellung von Loten verwendet.

Cadmium - silberweißes Metall, weich, duktil, mechanisch zerbrechlich. Spezifisches Gewicht 8.6. Schmelzpunkt 321 ° C. Es wird sowohl für Korrosionsschutzbeschichtungen als auch in Legierungen mit Blei, Zinn und Wismut für niedrigschmelzende Lote verwendet.

Antimon - sprödes silberweißes Metall. Das spezifische Gewicht beträgt 6,68. Schmelzpunkt 630,5 ° C. Oxidiert nicht an der Luft. Es wird in Legierungen mit Blei, Zinn, Wismut, Cadmium für niedrigschmelzende Lote verwendet.

Wismut - zerbrechliches silbergraues Metall. Das spezifische Gewicht beträgt 9,82. Schmelzpunkt 271 ° C. Löst sich in Salpetersäure und heißer Schwefelsäure. Es wird in Legierungen mit Zinn, Blei, Cadmium verwendet, um schmelzbare Lote zu erhalten.

Zink - bläulich graues Metall. Im kalten Zustand zerbrechlich. Das spezifische Gewicht beträgt 7,1. Schmelzpunkt 419 ° C. In trockener Luft wird es oxidiert, in feuchter Luft mit einem Oxidfilm bedeckt, der es vor Zerstörung schützt. In Kombination mit Kupfer ergibt sich eine Reihe starker Legierungen, die in schwachen Säuren leicht löslich sind. Es wird zur Herstellung von Hartloten und Säureflüssen verwendet.

Kupfer - rötliches Metall, fadenförmig und weich. Das spezifische Gewicht beträgt 8,6 - 8,9. Schmelzpunkt 1083 C. Löst sich in Schwefel- und Salpetersäure sowie in Ammoniak. In trockener Luft ist es fast nicht oxidierend, in feuchter Luft wird es mit grünem Oxid bedeckt. Es wird zur Herstellung von feuerfesten Loten und Legierungen verwendet.

Kolophonium -Produkt des Verarbeitungsharzes von Nadelbäumen Leichtere Kolophonium-Sorten (gründlicher gereinigt) gelten als die besten. Der Erweichungspunkt von Kolophonium liegt zwischen 55 und 83 ° C. Es wird als Flussmittel zum Weichlöten verwendet.

Zinn-Blei-Lot in Produkten und Barren GOST 21930-76 Diese Norm gilt für Zinn-Blei-Lote zum Verzinnen und Löten von Teilen. Je nach chemischer Zusammensetzung werden Zinn-Blei-Lote in folgenden Qualitäten hergestellt:

Antimon - POS-90, POS-63, POS-61, POS-50, POS-40, POS-30, POS-10;

Niedriges Antimon - POSS 61-05, POSS 50-05, POSS 40-05, POSS 35-05, POSS 30-05, POSS 25-05, POSS 18-05;

Antimon - POSS 40-2, POSS 30-2, POSS 25-2, POSS 18-2.

Zinn-Blei-Lote werden gemäß den Anforderungen dieser Norm gemäß den in genehmigten technologischen Anweisungen hergestellt festgelegte Reihenfolge... Die chemische Zusammensetzung der Lote muss den Anforderungen von Tabelle 1 entsprechen, der Massenanteil an Verunreinigungen ist in Tabelle 2 angegeben.

Chemische Zusammensetzung von Zinn-Blei-Loten GOST 21931-76

tabelle 1

Verunreinigungszusammensetzung von Zinn-Blei-Loten GOST 21931-76

tabelle 2

Weiche Lote.

Das Löten mit Weichloten ist insbesondere bei der Herstellung von Installationsarbeiten weit verbreitet. Die am häufigsten verwendeten Weichlote enthalten erhebliche Mengen Zinn. Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzungen einiger Blei-Zinn-Lote.

Tabelle 1

Bei der Auswahl des Lötmitteltyps müssen dessen Merkmale berücksichtigt und je nach Verwendungszweck der zu lötenden Teile verwendet werden. Beim Löten von Teilen, die keine Überhitzung zulassen, werden Lote mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet.

Das POS-40-Lot wird am häufigsten verwendet. Es wird zum Löten von Verbindungsdrähten, Widerständen und Kondensatoren verwendet. Lötmittel POS-30 wird zum Löten von Abschirmbeschichtungen, Messingplatten und anderen Teilen verwendet. Neben der Verwendung von Standardqualitäten wird auch POS-60-Lot (60% Zinn und 40% Blei) verwendet.

Weichlote werden in Form von Stäben, Barren, Drähten (bis zu 3 mm Durchmesser) und mit Flussmittel gefüllten Rohren hergestellt. Die Technologie dieser Lote ohne besondere Verunreinigungen ist in einer Werkstatt einfach und durchaus realisierbar: Blei wird in einem Graphit- oder Metalltiegel geschmolzen und in kleinen Teilen mit Zinn versetzt, dessen Gehalt von der Lotqualität abhängt. Die flüssige Legierung wird gemischt, der Kohlenstoff von der Oberfläche entfernt und das geschmolzene Lot in Holz- oder Stahlformen gegossen. Die Zugabe von Wismut, Cadmium und anderen Additiven ist optional.

Zum Löten verschiedener Teile, die keine signifikante Überhitzung zulassen, werden insbesondere niedrigschmelzende Legierungen verwendet, die durch Zugabe von Wismut und Cadmium oder eines dieser Metalle zu Blei-Zinn-Loten erhalten werden. Tabelle 2 zeigt die Zusammensetzungen einiger niedrigschmelzender Legierungen.

Tabelle 2

Bei der Verwendung von Wismut- und Cadmiumloten sollte berücksichtigt werden, dass diese sehr zerbrechlich sind und eine weniger starke Verbindung als Blei-Zinn bilden.

Hartlote.

Die Hartlote bieten eine hohe Nahtfestigkeit. Bei Elektro- und Funkinstallationsarbeiten werden sie viel seltener verwendet als Weichlote. Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzungen einiger Kupfer-Zink-Lote.

Tisch 3

Je nach Zinkgehalt ändert sich die Farbe des Lots. Diese Lote werden zum Hartlöten von Bronze, Messing, Stahl und anderen Metallen mit hohem Schmelzpunkt verwendet. Das PMTs-42-Lot wird zum Messinglöten mit einem Kupfergehalt von 60-68% verwendet. Löt-PMTs-52 werden zum Hartlöten von Kupfer und Bronze verwendet. Kupfer-Zink-Lote werden durch Schmelzen von Kupfer und Zink in Elektroöfen in einem Graphittiegel hergestellt. Wenn das Kupfer schmilzt, wird dem Tiegel Zink zugesetzt, und nachdem das Zink geschmolzen ist, werden etwa 0,05% Phosphorkupfer zugesetzt. Das geschmolzene Lot wird in Formen gegossen. Die Schmelztemperatur des Lots sollte niedriger sein als die Schmelztemperatur des zu lötenden Metalls. Neben den angegebenen Kupfer-Zink-Loten werden auch Silberlote verwendet. Die Zusammensetzungen der letzteren sind in der Tabelle angegeben. 4.

Tabelle 4

Silberlote haben eine große Festigkeit, die Schweißnähte sind gut gebogen und leicht zu verarbeiten. PSR-10- und PSR-12-Lote werden zum Messinglöten mit mindestens 58% Kupfer, PSR-25- und PSR-45-Lote - zum Kupfer-, Bronze- und Messinglöten PSR-70-Lot mit dem höchsten Silbergehalt - zum Wellenleiterlöten verwendet , volumetrische Konturen usw.

Neben Standard-Silberloten werden auch andere verwendet, deren Zusammensetzung in der Tabelle angegeben ist. fünf.

Tabelle 5

Der erste wird zum Löten von Kupfer, Stahl, Nickel verwendet, der zweite, der eine hohe Leitfähigkeit aufweist, wird zum Löten von Drähten verwendet; Der dritte kann zum Hartlöten von Kupfer verwendet werden, ist jedoch nicht für Eisenmetalle geeignet. Das vierte Lot hat eine spezielle Schmelzbarkeit, ist universell zum Hartlöten von Kupfer, seinen Legierungen, Nickel, Stahl.

In einigen Fällen wird handelsübliches reines Kupfer mit einem Schmelzpunkt von 1083 ° C als Lot verwendet.

Lote zum Hartlöten von Aluminium.

Das Löten von Aluminium ist aufgrund seiner Fähigkeit, an der Luft leicht zu oxidieren, sehr schwierig. In letzter Zeit wurde Aluminiumlöten unter Verwendung von Ultraschalllötkolben verwendet. Tabelle Fig. 6 zeigt die Zusammensetzungen einiger Lote zum Hartlöten von Aluminium.

Tabelle 6

Beim Löten von Aluminium werden organische Substanzen als Flussmittel verwendet: Kolophonium, Stearin usw.

Das letzte Lot (fest) wird mit einem komplexen Flussmittel verwendet, das Folgendes umfasst: Lithiumchlorid (25-30%), Kaliumfluorid (8-12%), Zinkchlorid (8-15%), Kaliumchlorid (59-43%) ... Der Schmelzpunkt des Flussmittels beträgt etwa 450 ° C.

Flussmittel.

Eine gute Benetzung der Lötstellen und die Bildung starker Nähte hängen weitgehend von der Qualität des Flussmittels ab. Bei der Löttemperatur sollte das Flussmittel schmelzen und sich in einer gleichmäßigen Schicht verteilen, während es zum Zeitpunkt des Lötens zur Außenfläche des Lots schweben sollte. Die Schmelztemperatur des Flussmittels sollte etwas niedriger sein als die Schmelztemperatur des verwendeten Lots.

Chemisch aktive Flussmittel (sauer) sind Flussmittel, die in den meisten Fällen freie Salzsäure enthalten. Ein wesentlicher Nachteil von sauren Flüssen ist die intensive Bildung von Hartlotkorrosion.

Salzsäure, die zum Hartlöten von Stahlteilen mit Weichloten verwendet wird, ist in erster Linie ein reaktives Flussmittel. Die nach dem Löten auf der Metalloberfläche verbleibende Säure löst es auf und verursacht Korrosion. Nach dem Löten muss das Produkt mit heißem fließendem Wasser gespült werden. Die Verwendung von Salzsäure beim Löten von Funkgeräten ist verboten, da während des Betriebs elektrische Kontakte an den Lötstellen unterbrochen werden können. Es sollte bedacht werden, dass Salzsäure, wenn sie auf den Körper gelangt, Verbrennungen verursacht.

Zinkchlorid (geätzte Säure) wird in Abhängigkeit von den Lötbedingungen in Form eines Pulvers oder einer Lösung verwendet. Zum Hartlöten von Messing, Kupfer und Stahl. Zur Herstellung des Flussmittels ist es erforderlich, einen Gewichtsteil Zink in fünf Gewichtsteilen 50% iger Salzsäure in Blei- oder Glasbehältern zu lösen. Die Bildung von Zinkchlorid wird durch die Beendigung der Entwicklung von Wasserstoffblasen angezeigt. Aufgrund der Tatsache, dass die Lösung immer eine geringe Menge an freier Säure enthält, tritt an den Lötstellen Korrosion auf. Daher muss der Lötpunkt nach dem Löten gründlich in fließendem heißem Wasser gespült werden. Das Löten mit Zinkchlorid in dem Raum, in dem sich das Funkgerät befindet, darf nicht durchgeführt werden. Es ist auch unmöglich, Zinkchlorid zum Löten von Elektro- und Funkgeräten zu verwenden. Lagern Sie Zinkchlorid in einem Glasbehälter mit fest verschlossenem Glasstopfen.

Bura (wässriges Natriumsalz der Pyroborinsäure) wird als Flussmittel zum Löten von Messing und Silber verwendet. Leicht wasserlöslich. Beim Erhitzen verwandelt es sich in eine glasige Masse. Schmelzpunkt 741 ° C. Beim Hartlöten mit Borax gebildete Salze müssen durch mechanisches Abstreifen entfernt werden. Boraxpulver sollte in hermetisch verschlossenen Gläsern aufbewahrt werden.

Ammoniak (Ammoniumchlorid) wird in Form eines Pulvers verwendet, um die Arbeitsfläche eines Lötkolbens vor dem Verzinnen zu reinigen.

Chemisch passive Flussmittel (säurefrei).

Säurefreie Flussmittel umfassen verschiedene organische Substanzen: kolophonium, Fette, Öle und Glycerin... Kolophonium wird am häufigsten bei Elektro- und Funkinstallationsarbeiten verwendet (in trockener Form oder in Lösung in Alkohol). Die wertvollste Eigenschaft von Kolophonium als Flussmittel ist, dass seine Rückstände nach dem Löten keine Metalle angreifen. Kolophonium hat weder reduzierende noch auflösende Eigenschaften. Es dient ausschließlich zum Schutz der Lötstelle vor Oxidation. Zur Herstellung des Alkohol-Kolophonium-Flussmittels wird ein Gewichtsteil zerkleinertes Kolophonium entnommen, das in sechs Gewichtsteilen Alkohol gelöst wird. Nachdem sich das Kolophonium vollständig aufgelöst hat, gilt das Flussmittel als bereit. Bei Verwendung von Kolophonium müssen die Lötstellen gründlich von Oxiden gereinigt werden. Oft müssen Teile zum Löten mit Kolophonium vorverzinnt werden.

Stearin verursacht keine Korrosion. Es wird zum Löten von Bleimänteln von Kabeln, Kupplungen usw. mit besonders weichen Loten verwendet. Die Schmelztemperatur beträgt ca. 50 ° C.

In letzter Zeit ist es weit verbreitet gruppe von Flüssen LTIzum Löten von Metallen mit Weichloten. In Bezug auf ihre Korrosionsschutzeigenschaften sind LTI-Flussmittel säurefreien nicht unterlegen, können aber gleichzeitig zum Löten von Metallen verwendet werden, die zuvor nicht gelötet werden konnten, z. B. Teile mit verzinkten Beschichtungen. LTI-Flussmittel können auch zum Hartlöten von Eisen und seinen Legierungen (einschließlich Edelstahl), Kupfer und seinen Legierungen und Metallen mit hohem spezifischen Widerstand verwendet werden (siehe Tabelle 7).

Tabelle 7

Beim Löten mit LTI-Flussmittel reicht es aus, die Lötstellen nur von Ölen, Rost und anderen Verunreinigungen zu reinigen. Entfernen Sie beim Löten von verzinkten Teilen nicht das Zink aus dem gelöteten Bereich. Vor dem Löten von Teilen mit Zunder muss der Zunder durch Säureätzen entfernt werden. Ein Vorätzen von Messing ist nicht erforderlich. Das Flussmittel wird mit einem Pinsel auf die Naht aufgetragen, was im Voraus erfolgen kann. Lagern Sie das Flussmittel in einem Glas oder keramikgeschirr... Beim Löten von Teilen eines komplexen Profils können Sie Lötpaste mit zusätzlichem LTI-120-Flussmittel verwenden. Es besteht aus 70-80 g Vaseline, 20-25 g Kolophonium und 50-70 ml Flussmittel LTI-120.

Die Flussmittel LTI-1 und LTI-115 haben jedoch einen großen Nachteil: Nach dem Löten bleiben dunkle Flecken zurück, und bei der Arbeit mit ihnen ist eine intensive Belüftung erforderlich. Flux LTI-120 hinterlässt nach dem Löten keine dunklen Flecken und erfordert keine intensive Belüftung, daher ist seine Anwendung viel breiter. In der Regel müssen Flussmittelrückstände nach dem Löten nicht entfernt werden. Wenn das Produkt jedoch unter stark korrosiven Bedingungen betrieben wird, werden nach dem Löten die Flussmittelrückstände unter Verwendung der mit Alkohol oder Aceton angefeuchteten Enden entfernt. Die Herstellung von Flussmittel ist technologisch einfach: Alkohol wird in eine saubere Holz- oder Glasschale gegossen, zerkleinertes Kolophonium wird gegossen, bis eine homogene Lösung erhalten wird, dann wird Triethanolamin zugesetzt und dann aktive Additive. Nach dem Laden aller Komponenten wird die Mischung 20 bis 25 Minuten gerührt. Das hergestellte Flussmittel muss mit Lackmus oder Methylorange auf Neutralität geprüft werden. Die Haltbarkeit des Flussmittels beträgt nicht mehr als 6 Monate.

PHYSIKALISCHE UND MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON LÖTMITTELN