Свинець - легкоплавкий метал, тому розплавити його досить просто, навіть не маючи спеціального обладнання. Головне, що потрібно знати - яка температура плавлення свинцю. Від цього залежить вибір ємності, в якій буде відбуватися плавка. Для свинцю підійде звичайна консервна банка, так як жерсть для неї виготовляють зі сталі, яка плавиться при температурі в кілька разів більше, ніж у металу, що виплавляється.
Свинець і його властивості
Брудно-сірий колір цього металу - результат того, що в атмосфері на його поверхні за короткий час утворюється окисна плівка. Саме вона надає такий непоказний вигляд свинцю. Однак, якщо кілька разів провести напилком по поверхні металу, то під тонким шаром оксидної плівки стане видна блискуча поверхня з блакитним відтінком. Це дуже м'який і важкий матеріал, він майже в півтора рази важче стали. Щільність свинцю - 11, 34 г / куб.см, а щільність заліза - 7, 80 г / куб.см.
Свинець був відкритий в давнину приблизно 4000 - 4500 років до нашої ери. У сучасній промисловості його отримання відбувається в основному металургійним способом з свинцевих руд і концентратів.
У свинцю низька температура плавлення - всього 327 ° C, а температура кипіння - одна тисячу сімсот сорок дев'ять ° C. Слід враховувати токсичність свинцевих парів і те, що цей хімічний елемент погано виводиться з організму. Чим більше нагрівається розплавлений свинець, тим більше він випаровується. Тому приміщення, в якому відбувається плавка, має добре провітрюватися.
Саме завдяки невисокій температурі плавлення свинець використовують при виготовленні м'яких припоїв разом з оловом.
характеристика олова
Плавиться при 232 ° C, кипить при 2600 ° C, відмінно сплавляється з різними металами, завдяки високій пластичності добре піддається куванні. Паяльне олово використовується в якості припою, так як воно добре змочує метали. Промислове отримання олова значно складніше ніж свинцю, тому воно набагато дорожче.
На відміну від свинцю олово виглядає набагато привабливіше. Цей сріблясто-білий метал безпечний для здоров'я людини. Оловом часто покривають поверхні металевих виробів в місцях, де вони контактують з їжею: посуд, консервну жерсть, харчову фольгу і інші. Однак олов'яна пил і пари при вдиханні можуть викликати небезпечний вплив на людський організм. Крім виробництва тари для продуктів харчування, олово широко використовується в різних припоях і інших сплавах, наприклад, в антифрикційних і підшипникових. Цей матеріал значно легше свинцю, його щільність 7, 3 г / куб.см.
Олово полиморфно, тобто воно може існувати в різних модифікаціях в залежності від температури. При температурі нижче 13 ° C біле олово (β-модифікація) переходить в сіре олово (α-модифікацію). В результаті цього фазового переходу блискучі олов'яні вироби розсипаються в порошок сірого кольору. Причому при контакті з порошком біле олово як би заражається від нього і перетворюється в сіре. Таке явище отримало назву «олов'яна чума».
За деякими даними, саме воно стало головною причиною загибелі експедиції Роберта Скотта на Південний полюс. Гас, що зберігався на проміжних складах, витік з каністр, пропаяв по швах оловом, яке розсипалося в порошок на морозах Антарктики. Таким чином, члени експедиції залишилися майже без палива.
Припої для пайки
Припої класифікують по різноманітним характеристикам: ступеня плавлення при пайку, способом виготовлення, основного металу, здатності до флюсування і ін. По температурі розплавлення припої бувають:
- Легкосплавні, плавляться при менш 145 ° C.
- М'які, плавляться при температурі від 145 ° C до 400 ° C.
- Тверді, температура плавлення вище 400 ° C.
Легкосплавні застосовують для пайки матеріалів критичних до перегріву, можна назвати такі марки, як сплав Ньютона, сплав Гутрі, сплав Вуда, ПОСВ 32-15-53.
М'які застосовують для лудіння і пайки швів посуду, електроапаратури, друкованих плат, трубок теплообмінників. Найпоширеніші з них це олов'яно-свинцеві (див. Табл.1).
Тверді припої дають високу міцність з'єднання і застосовуються для пайки несучих конструкцій. До цих припою відносяться мідно-цинкові (ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54), срібні (ПСр72, ПСр70, ПСр50, ПСр50Кд, ПСр12М) та інші.
Олов'яно-свинцеві припої
Сплав олова зі свинцем з вмістом олова від 10 до 90% називається припоєм ПОС. Можна навести такі позначення марок таких припоїв:
ПОС40 - містить 40% олова, решта - свинець, плавиться при 235 градусах, застосовується в промисловості для лудіння і пайки електроапаратури, виробів з оцинкованої сталі;- ПОС90 - 90% олова, 10% свинцю, розплавляється при 222 градусах, знайшов своє застосування при виготовленні посуду і медичної апаратури;
- ПОССу 30-0, 5 - 30% олова, 0, 5% - сурма, інше - свинець, рідким стає при 255 градусах, служить для лудіння і пайки листів цинку, звичайної і нержавіючої сталі, проводів, радіаторів.
Залежно від процентного співвідношення олова і свинцю змінюється температура плавлення різних марок припою.
Температури плавлення припоїв (в ° С). Таблиця 1
| Марка припою | Температура початку плавлення | інтервал затвердіння | Температура повного розплавлення |
|---|---|---|---|
| ПОС10 | 268 | 31 | 299 |
| ПОС30 | 183 | 73 | 256 |
| ПОС40 | 183 | 52 | 235 |
| ПОС50 | 183 | 26 | 209 |
| ПОС90 | 183 | 39 | 222 |
| ПОССу 30-0, 5 | 183 | 72 | 255 |
| ПОССу 40-0, 5 | 183 | 52 | 235 |
| ПОССу 10-2 | 268 | 17 | 285 |
| ПОССу 30-2 | 185 | 65 | 250 |
| ПОССу 40-2 | 185 | 44 | 229 |
плавлення металів
Плавлення - це процес переходу речовини з твердого стану в рідке. На відміну від сплавів, у чистих металів плавлення і затвердіння (кристалізація) відбувається при незмінній строго певній температурі. По ній розрізняють метали:
- легкоплавкі, плавляться при температурах до 600 ° C;
- среднеплавкие - від 600 ° C до 1600 ° C;
- тугоплавкі - понад 1600 ° C.
У таблиці 2 зазначено, при якій температурі плавиться свинець, при якій температурі плавиться олово і інші метали.
Температури плавлення металів (в ° С). Таблиця 2
| метал | Температура плавлення |
|---|---|
| ртуть | -39 |
| калій | 64 |
| олово | 232 |
| свинець | 327 |
| алюміній | 660 |
| золото | +1064 |
| Залізо | 1539 |
| платина | 1772 |
| іридій | 2447 |
| вольфрам | 3420 |