複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

白色合金

鎖定
白色合金又稱巴比合金,是含錫、鉛、銻和銅的白色合金,可用作軸套和軸承的抗摩金屬。巴比合金的軸承適用於温度和壓力都不高的場合。這個合金是在中等硬度的基體上含有堅硬的銅和銻,或鉛和銻的化合物的立方晶體。磨損使較軟的基體迅速地凹陷下去,而使硬的晶體暴露出來並承受載荷。硬的晶體暴露出的面積很小,因而減小了摩擦,下陷的基體則使潤滑劑有可能在硬的晶體間循環。 [1] 
中文名
白色合金
外文名
Babbitt metal
含    義
含錫、鉛、銻和銅的白色合金
作    用
可用作軸套和軸承的抗摩金屬

白色合金簡介

又叫作巴比合金。根據化學成分一般有:錫白色合金,它是錫、銻、銅的合金。鉛白色合金,它是以鉛為主體的鉛銻鋼。它是由巴比所發明的,所以就叫白色合金。它是一種易熔的軸承合金,它的特點是在軟的基體上分佈着硬的小質點,並有很強的耐熱性能,但因強度低,不能作自受載荷的結構。通常是澆鑄在鑄鐵或青銅的軸套上。錫白色合金在大負荷合高速度下工作發熱很少,制空氣壓縮機、離心機等。此外還有含鈣、鋇、鍶、鎳的鉛白色合金用途更廣。 [2] 

白色合金鉛錫白色合金的生產

錫基和鉛基的耐磨合金稱做白色合金或巴比特合金,一般用於澆鑄軸承或軸瓦。
生產鉛白色合金時可用各種廢合金、中間合金、準備合金和原生金屬作原料。所用的鉛廢料含錫應不低於0.2%,含銻不低於0.3%。
由於鉛及其合金廢料的化學成分不同,一般須先將原料(鉛和白色合金廢料、含錫廢料、合金屑、印刷合金等)熔鍊形成準備合金。測定它的化學成分後就可作為熔鍊所需化學成分白色合金的配料。
準備合金通常在生鐵鍋、鼓風爐或反射爐中進行熔鍊。熔鍊時以木炭作覆蓋熔劑,以磨細的瀝青作還原劑準備合金的熔鍊工藝為:將容量為3t的合金坩堝在電阻爐中加熱後,加入粗硬鉛和15-20kg木炭。粗鉛熔化後,加入瀝青,並攪拌熔體至產出幹浮渣為止。除去幹浮渣,將白色合金舊料、鉛舊料、合金屑加入坩堝中,並攪拌合金熔體。當坩堝充滿合金時,加熱至550~600℃,在坩堝裏裝上攪拌器和離心泵後,將熔體在帶式鑄錠機上進行澆鑄。
當熔鍊含有銅、鎳、碲和其他成分的鉛錫白色合金時,因這些成分難熔或易氧化,所以不能以純態加入配料中,而需先將這些成分預先煉成中間合金。為生產所需牌號的含鉛錫白色合金,把準備合金、中間合金、再生或原生錫和銻加入坩堝電阻爐中熔鍊。其配比按爐料各組成的化學成分計算。
白色合金生產過程中包括兩個基本作業:加料和調整合金成分。加料作業過程中將最難熔的爐料組分熔化成為液態熔體;調整合金成分過程中將合金成分調整到所規定的成分標準範圍。
例如生產牌號B16的白色合金(其化學成分(%)為:Sb15~17,Cu1.5-2.0,Sn15-17,餘量為Pb),爐料大致成分(%)為:Sn15.7,Sb16.5,Cu1.76,餘為鉛;生產BH白色合金的爐料成分(%)為:Sn9.55,Sb14.10,Cu1.77,Ni0.50,As0.72,Cd0.60,餘為鉛。鉛錫合金很容易偏析,所以應加適量的銅。因為銅與錫和銻都生成穩定的金屬間化合物Cu2Sn、CuSn、Cu2Sb,合金冷卻時,這些金屬間化合物呈初晶形態析出,形成合金骨架,能防止密度小的品體上浮。合金在温度為360~400℃時進行澆鑄,這時要不斷攪拌合金,以保證組分均勻。生產白色合金的原料包括錫、銻、砷、鎘各種中間合金、準備合金,還包括各工序的返料(浮渣、濺料、廢品)。 [3] 

白色合金鈣白色合金的生產

鈣白色合金的化學成分(%)為:Ca 0.85~1.15,Na 0.6~0.9,餘量為Pb。生產時,往鉛中加入金屬鈣,此時鈣與鉛生成PbCa晶體,它構成了白色合金中的硬化組分,此組分在軸承中承受着主要負荷。為提高合金機體的強度,還往鉛中加金屬鈉。鈉與鉛生成晶粒很細的化合物Na2Pb5,它均勻分佈於鉛中。
再生鈣白色合金可用含鈉-鈣的舊合金和廢料以及各種再生鉛原料生產。其雜質標準含量(%)為:Bi 0.1,Sn 0.25,Mg 0.02,其他雜質0.3,因此只能用含銻不超過0.3%的軟鉛舊料作原料。工業實踐中生產含鈣白色合金有三種方法,即氯化鈣法、金屬鈣法和電解法,在此僅介紹金屬鈣法。
金屬鈣法是把金屬鈣加入熔融鉛中,然後再加入金屬鈉。生產設備由上、下兩口鍋組成。上部鍋中熔化含雜質最低的鉛,並在800℃下將一半渣鉛放入下部鍋中。按每噸合金加鈣13.5~14kg計算,將金屬鈣也加入下部鍋中。鉛與鈣生成金屬間化合物Pb3Ca,其反應很強烈,並放出大量的熱。因此應將鈣加入鉛的下部以減少鈣的燒損。然後再將上部鍋中的鉛(在350~370℃下)放到下部鍋內的二元合金中,以降低Pb-Ca二元合金的温度。按每噸合金加7~8kg計算,將金屬鈉加入已降温的合金中,同時將合金強烈攪拌。過程中要求先加鈣後加鈉,否則因鉛與鈣劇烈反應而使鈉受到損失。此法的缺點是生成大量含鉛高的浮渣。 [3] 
參考資料
  • 1.    科學技術百科全書 編寫委員會.科學技術百科全書 第二十七卷 礦冶工程學:科學出版社,1986年09月
  • 2.    黃儒蘭主編 趙德民 陸禾 孫貴恕 崔孟明 張英貞 肖千里 賈楚蘭 黃儒蘭編.中學生化學詞典:北京師範大學出版社,1990年07月
  • 3.    馬榮駿,肖國光編著.循環經濟的二次資源金屬回收:冶金工業出版社,2014.06