鉍廣泛用來與其它金屬配制各種不同用途的低熔點合金,如Bi-Pb-Sn-Cd合金用于配制易熔元件、焊料和模具,Bi-Sb-Sn-Pb合金用于鑄造印刷鉛字;Bi-Pb-Sn合金用于配制焊錫。
鉍廣泛用來與其它金屬配制各種不同用途的低熔點合金,如Bi-Pb-Sn-Cd合金用于配制易熔元件、焊料和模具,Bi-Sb-Sn-Pb合金用于鑄造印刷鉛字;Bi-Pb-Sn合金用于配制焊錫。
形狀,含量,熔點,硬度,等可調制 如條狀,合金錠狀
鉍基低熔點合金 :鉍與鉛、錫、鎘、銦組成一系列低熔點合金,制作電器保險器、自動裝置訊號器材等;鉍與銻、錫、鉛等組成的鉛字合金鑄字,不但能完好地顯示很細的筆劃和網點,而且可延長鉛字使用期;鉍與鉛、錫配成的焊錫合金,是理想的焊接材料,常用于軍工生產;鉍與錫的合金制的模具,用作金屬薄板材的冷沖壓成型,不低于鋼模的強度,而且成型快,更新快,合金可多次返回使用;鉍與鉛配制的合金,作彎曲薄壁管的充填料,能保持管內壁平滑光潔,且填料可多次反復使用。
鉍基低熔點合金。
一、配制易熔元件與焊料
易熔元件及焊料主要用于電器保險器,自動裝置訊號器材。一般認為熔點在200℃以下屬低熔點合金。含錫48%以下時,在凝固時體積收縮,含鉍55%以上時,凝固時體積膨脹,含鉍48%~55%時,凝固時體積變化不大。配制易熔焊料的合金主要有伍德合金、牛頓合金,58合金、47合金等。
二、配制印刷鉛字
用鉍配制的鉛字合金鑄字,即使很精密的圖形線條,很細的筆劃,也能清晰完整地顯示出來。含鉍的印刷鉛字合金的組成。
三、配制鉍基模具合金
低熔點模具合金用于制作薄板冷沖壓模具,能壓制銅、鋁、鋼、不銹鋼等板材,鋼板厚度可達3毫米。用于薄板的拉伸、彎曲和成型。使用低熔點合金模具,不需模具鋼材,成模簡單迅速;模具成本低,更新快;模具不需調整,不需加工;模具用完可重熔,合金可反復使用;由于成模快,可大大減少模具堆放空間。
國外對低熔點模具合金的研究與使用非常重視。不少大型飛機、汽車公司,都有專家從事此項科研工作。我國從七十年代開始,推廣和使用低熔點合金模具,已獲得迅速發展。
低熔點模具合金應具備以下性能,熔點低,易熔化,制模方便;合金強度高,模具使用壽命長;流動性能好,合金熔化后充填能力強,成模清晰;合金膨脹收縮率小,能保證成模精度;合金與標準樣件不粘連,分模容易;合金無毒,不污染環境。
由鉍與錫為主組成的Bi-Sn基合金有二元、三元、多元等幾種,它們熔點低,強度高,流動性好,膨脹收縮率小,重熔后金屬氧化損失少。
Bi-Sn基模具合金常添加銻、鎘、鋅、銦等金屬元素以組成多元合金,鎘能細化合金的晶粒,提高強度,但鎘有毒,其氧化物易揮發,價格也較貴;鉛能降低合金的熔點,部分取代昂貴的錫,但加鉛后使合金導熱性能降低,流動性變壞,鋅有提高合金強度的作用,低易氧化,熔化后不易控制合金成分:銻能提高合金的強度,但使其熔點升高;銦能降低合金的熔點,但本身價格昂貴。
主要是前兩種,1號是Bi-Sn二元合金、3號、4號實質上是在1號基礎上發展的,其組成與性能都與號合金比較近似;2號是四元合金,國外稱為糾賴特合金,由于降低了緊俏重金屬錫與鉍的含量,所以也是一種主要的低熔點模具合金,而5號、6號、7號合金也是在2號合金基礎上發展起來的,它們的化學組成與物理性質,也有某種程度的類似。國內外對1號合金與2號合金,都進行過比較詳細的研究。
Bi-Sn二元合金(1號)的機械物理性能如下:
合金的冷脹性:合金由液態冷凝成固態時,體積略有膨脹,通過測定:冷凝后2分鐘,試棒(12.7×12.7×254毫米)膨脹0.0158毫米;冷凝后1小時,試棒膨脹0.0152毫米;冷凝5小時以后,試棒膨脹0.0127毫米。
合金的強度;合金強度隨溫度的升高而降低。如溫度從26℃上升至50℃時,合金的抗拉強度從5880帕下降到4263帕;當溫度從20℃上升至50℃時,抗壓強度從6046.6帕下降到3959.2帕。
負荷作業時間與合金硬度的關系,合金硬度隨負荷持續時間的延長而降低。當試驗條件為直徑5毫米試樣負荷612.5牛,溫度19℃,持續時間為15秒時,合金硬度為23.1;30秒時為20.1;1分鐘時為17.0;2分鐘時為14.0;3分鐘時為13.0;5分鐘時為12.2。
合金反復熔鑄后性能穩定性:當試樣直徑10毫米,負荷2450牛,持續60秒,溫度為19℃時,其硬度變化為:2次以內,硬度21.9;35次以內,硬度大于20;100次以內,硬度大于19。
Bi-Pb-Sn-Cd四元合金熔點低,流動性好,但硬度也低。
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