白色合金
白色合金又称巴比合金,是含锡、铅、锑和铜的白色合金,可用作轴套和轴承的抗摩金属。巴比合金的轴承适用于温度和压力都不高的场合。这个合金是在中等硬度的基体上含有坚硬的铜和锑,或铅和锑的化合物的立方晶体。磨损使较软的基体迅速地凹陷下去,而使硬的晶体暴露出来并承受载荷。硬的晶体暴露出的面积很小,因而减小了摩擦,下陷的基体则使润滑剂有可能在硬的晶体间循环。
又叫作巴比合金。根据化学成分一般有:锡白色合金,它是锡、锑、铜的合金。铅白色合金,它是以铅为主体的铅锑钢。它是由巴比所发明的,所以就叫白色合金。它是一种易熔的轴承合金,它的特点是在软的基体上分布着硬的小质点,并有很强的耐热性能,但因强度低,不能作自受载荷的结构。通常是浇铸在铸铁或青铜的轴套上。锡白色合金在大负荷合高速度下工作发热很少,制空气压缩机、离心机等。此外还有含钙、钡、锶、镍的铅白色合金用途更广。
钙白色合金的化学成分(%)为:Ca 0.85~1.15,Na 0.6~0.9,余量为Pb。生产时,往铅中加入金属钙,此时钙与铅生成PbCa晶体,它构成了白色合金中的硬化组分,此组分在轴承中承受着主要负荷。为提高合金机体的强度,还往铅中加金属钠。钠与铅生成晶粒很细的化合物Na2Pb5,它均匀分布于铅中。
再生钙白色合金可用含钠-钙的旧合金和废料以及各种再生铅原料生产。其杂质标准含量(%)为:Bi 0.1,Sn 0.25,Mg 0.02,其他杂质0.3,因此只能用含锑不超过0.3%的软铅旧料作原料。工业实践中生产含钙白色合金有三种方法,即氯化钙法、金属钙法和电解法,在此仅介绍金属钙法。
金属钙法是把金属钙加入熔融铅中,然后再加入金属钠。生产设备由上、下两口锅组成。上部锅中熔化含杂质最低的铅,并在800℃下将一半渣铅放入下部锅中。按每吨合金加钙13.5~14kg计算,将金属钙也加入下部锅中。铅与钙生成金属间化合物Pb3Ca,其反应很强烈,并放出大量的热。因此应将钙加入铅的下部以减少钙的烧损。然后再将上部锅中的铅(在350~370℃下)放到下部锅内的二元合金中,以降低Pb-Ca二元合金的温度。按每吨合金加7~8kg计算,将金属钠加入已降温的合金中,同时将合金强烈搅拌。过程中要求先加钙后加钠,否则因铅与钙剧烈反应而使钠受到损失。此法的缺点是生成大量含铅高的浮渣。
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