鑄造鉛活字時為什麼要加金屬錫?

時間 2021-06-30 17:11:23

1樓:

昨晚看到這個問題的時候快睡著了,今早忙起來就忘了...

鉛和錫屬於人類很早就使用的金屬。鉛分布廣,容易提取,容易加工,熔點較低,可塑性強。金屬錫很柔軟,熔點低。

早期人們對鉛錫分辨不清,鉛砂與錫石往往一起冶煉。 到了商代,人們已能分辨錫和鉛,並開始分別冶煉。

以上來自各種百科,算背景。

這兩種元素都軟,熔點低,好加工。鑄造的時候幾乎沒有縮孔。容易使用所以就應用廣泛了。

以下是Pb-Sn相圖。這是乙個共晶體系。

一開始我看到共晶覺得這是為了降低熔點。Pb的熔點是600.502 K (327.

352 oC), Sn為505.1181 K (231.9681 oC).

Pb-Sn做成合金可以把熔點最低(在那個73.9 at. pct Sn的地方)降到 456K (183 oC)。

在那個成分的鉛錫合金就是鉛錫焊料,用於電器儀表工業中元件的焊接,以及汽車散熱器、熱交換器、食品和飲料容器的密封等。

但是降低熔點除了更容易熔化合金之外,我沒找到什麼可以使這個合金能作為活字的優勢來,所以降低熔點一定不是主要的作用。排除鉛有毒的問題,這兩種金屬主要缺點(?)就是太軟。

於是作用很明顯就是強化了。材料的強化機制這裡不做具體解釋。Sn在Pb裡有這麼大的溶解度(28.

1 at. pct Sn, 約18 wt. pct Sn),乙個是固溶強化;另乙個是由於溶解度隨溫度降低而降低,所以應該還有析出第二相的強化。

所以新增範圍應該在固溶範圍之內,即<=28.1 at. pct Sn.

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