Свинец

Plumbum представляет собой элемент 14-й группы действующей периодической системы, выплавка которого положила начало всей современной металлургии и стала первым процессом осуществляемым человеком с металлом. Ковкий, прочный, пластичный и химически пассивный материал отличается своеобразным голубовато-серым оттенком и имеет широкий спектр применения в современных условиях. 

• Лист свинцовый

Химические и физические свойства

Формула вещества позволяет эффективно противостоять коррозионным процессам, благодаря окислению и формированию защитной пленки. Свинец отличается высоким удельным весом и плотностью, которая в 4 раза превышает плотность алюминия и в 1,5 раза выше плотности железа, подвергаясь процессам плавления и механической обработки. При изготовлении материала используются различные добавки. По технологии в качестве легирующих компонентов могут выступать такие элементы, как кадмий и кальций, мышьяк и никель, сурьма, медь и олово. Каждый ингредиент обладает индивидуальными качествами, способными улучить определенные характеристики свинцового сплава:

• магний и натрий способствуют формированию прочностных свойств;

• олово позволяет сократить темпы старения и «усталости» металла;

• мышьяк оказывает позитивное влияние на термическую стабильность материала;

• медь повышает устойчивость к агрессивным средам, в частности к серной кислоте и сокращает ликвацию;

• кадмий увеличивает антикоррозионные качества сплава;

• кальций способен повысить процент плотности свинцового сплава.

При первичном производстве технологический процесс кислородного обжига сульфата плюмбума с последующей очисткой. Помимо этого свинец чаще других металлов подвергается вторичной обработке, которая позволяет решить вопрос экологической безопасности, представляя собой энергоэффективный и выгодный процесс для получения необходимых сплавов. По сравнению с производством, переработка свинца обладает меньшей себестоимостью, целиком и полностью оправдывая вложения на вторичное использование сплава.

Марки

По остаточному содержанию легирующих примесей свинцовые сплавы с высокой чистотой делятся на следующие марки:

• С0 – сплав, в котором долевой процент содержания примесей натрия, кальция и магния не превышает 0,002%. Общая доля легирующих компонентов должна насчитывать меньше 0,008%. Данная марка находит применение для производства блоков, чушек и прокатной продукции;

• С1 – первичный сплав с долевым содержанием легирующих компонентов не более 0,15%. Марка отличается высокой устойчивостью к коррозии и агрессивным веществам, обладает высокой степенью пластичности, которая определяет податливость при обработке;

• С2 – свинец первичный с наличием добавок объемом до 0,05%. По эксплуатационным параметрам марка сходна с С1, имея выгодную ценовую категорию;

• С3 – свинцовый сплав первичного типа с долевым объемом примесей в размере менее 0,1%. Находит применение при производстве полуфабрикатов в виде ушек и слитков.

Разновидности свинцового проката

В настоящее время находят применение различные типы проката, выполненного на основе свинцовых сплавов, которые отличаются по форме, массе, характеристикам и назначению. Среди них рулонные и трубные изделия, дробь, проволока и чушки, для производства которых установлены отдельные требования и стандарты.

Листовой прокат

Свинец листовой, а также изделия рулонного типа, выполненные на основе данного сплава, изготавливается в соответствии с требованиями и нормами регламента отраслевого стандарта ГОСТ 9559-89. Листы зачастую используются в качестве экранов для защиты от радиационного излучения. В связи с этим листовой свинец служит материалом обшивки для лабораторий и рентген-кабинетов, может использоваться для помещений атомных электростанций, находить применение в военной промышленности. По причине окисления, листовой прокат визуально зачастую имеет грязно-серый оттенок, в то время как синий цвет прослеживается лишь на свежих срезах. Температура кипения сплава насчитывает 1751°, плавления – составляет 327,5°. Для листов с габаритами длины и ширины 500х1000 мм масса может варьироваться в пределах от 2,84 кг до 56,85 кг в зависимости от толщины изделий, которая находится в пределах от 0,5 до 10 мм. В качестве сырья для производства изделий листового проката из свинца находит применение сплав марки С1. По прецизионности изготовления листы делятся на изделия повышенной и нормальной точности, для которых нормируется предельное отклонение по толщине листа, которое варьируется от – 0,03 до -0,5 мм. При этом теоретическая масса квадратного метра листа в зависимости от габаритов насчитывает от 2,27 до 170,6 кг/м2. Готовая продукция подвергается выходному нормоконтролю на предмет отсутствия на поверхности изделий глубоких вмятин, царапин, пузырей и раковин. Допустимая волнистость не может превышать 2 мм. Продукция должна иметь маркировку, которая наносится несмываемой краской, клеймо, бумажный ярлык или товарный знак производителя.

Слитки и чушки

Чушки и слитки из свинца используются в качестве сырья для конечного производства при изготовлении литых и прокатных изделий. Производятся полуфабрикаты на основе всех доступных марок сплавов С1, С2 и С3 в соответствии с нормативными требованиями отраслевого стандарта ГОСТ 3778-98. Изделия изготавливаются в виде чушек с массой от 30 до 40 кгс предельно допустимым отклонением по массе ±10%. Качество продукции определяется на этапе контроля при помощи проб, которые берутся посредством сверления.

Трубная продукция

Свинцовые трубы, как устойчивые к воздействию агрессивных сред и коррозии изделия, широко используют индустрии химической промышленности. Трубная продукция производится на основе требований нормативного документа – отраслевого стандарта ГОСТ 167-69. Внутренний диаметр сортамента свинцовой трубной продукции варьируется от 8 до 150 мм. Толщина стенки изделий трубного проката насчитывает от 2,0 до 10,0 мм. Стандарт регламентирует изготовление продукции первой и второй группы точности с отклонениями размеров от ±0,25 мм до ±1,2 мм.

Трубы с внутренним сечением до 60 мм и толщиной стенки до 6 мм после изготовления наматывают на деревянные барабаны или свертывают в бухты. Допустимая масса одной бухты или барабана не может составлять меньше 70 кг.

Трубный прокат из свинцовых сплавов с диаметром до 60 мм и толщиной стенки от 6 мм, а также изделия с сечением более 60 мм, производят в отрезках с рабочим значением длины не менее 1,8 м. На поверхности стен труб не допускается наличие неметаллических включений, раковин, царапин, плен, а также, трещин.

Свинцовая дробь

Дробь, изготовленная из свинцовых сплавав, хорошо известна, как необходимый атрибут для охоты и рыбалки, где шарики используют в качестве грузил и поражающих элементов заряда. Помимо этого с применением дроби изготавливают современные высокоточные грузы, которые используются для калибровки и поверки современных тензометрических и механических весоизмерительных систем, задействованных во всех сферах промышленности. Дробная продукция является наполнителем для подгоночных камер и изготовления противовесов. Производство изделий регламентируется действием отраслевого ГОСТа 7837-76. В качестве основы для изготовления дроби используется свинец марки С1 легированный примесями мышьяка и сурьмы. Продукция в виде дроби тщательно сортируется и разделяется по размерам. Стандарт нормирует допустимую величину отклонения от среднего диаметра дроби, которая зависит от технологии изготовления и варьируется в пределах от ±0,04 мм, до ±0,25 мм.

Проволока

Специальный вид свинцовой проволоки изготавливается в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 3778-98. В качестве материала для производства применяются свинцовые сплавы  марки С1 и С2. Изделия имеют диапазон толщин от 0,25 до 3,0 мм и в основном используются для стекольной промышленности, а также для зачеканки швов трубопроводов и тюбингов.

Область практического применения

Свинцовые сплавы прочно заняли свое место на рынке современной продукции, которая находит применение в целом ряде направлений. Среди них:

• изделия для аккумуляторных батарей. Несмотря на инновации в области развития источников питания, свинцовые аккумуляторные батареи являются актуальными и востребованными элементами, которые активно применяются в автомобильной промышленности, используются в качестве источников для автономных блоков бесперебойного питания, промышленных генераторов и т. д. Для этих целей применяют свинцовые сплавы легированных сурьмой, которые также актуальны для производства кабелей и электрооборудования;

• сплавы общего назначения в зависимости от технологических особенностей находят применение во всех отраслях машиностроения и строительства, являются незаменимыми в медицине, атомной энергетике, химической индустрии;

• свинцовые сплавы и изделия защитного назначения. Формула таких компонентов предусматривает наличие добавок в виде сурьмы и меди. Облицовка из легированного плюмбума востребована для оболочек электрокабельной продукции, применяется при строительстве трубопроводов, а также для защиты кислотоупорной арматуры;

• военная продукция. Сплавы, изготавливаемые для оборонной промышленности, представляют собой свинец с добавками в виде сурьмы, вольфрама и олова. В основном данный компонент является востребованным при изготовлении боеприпасов;

• пигментные виды сплавов – это свинец с добавлением хрома. Его применение лежит в области формирования защитных грунтовочных покрытий для поверхностей из меди.

Вредные факторы

Производство свинцовой продукции связано с выделением легких летучих веществ в атмосферу и является экологически вредным и небезопасным для жизнедеятельности человека процессом. Сам по себе сплав и большинство его соединений являются токсичными. Наиболее вредными считаются водорастворимые вещества, в число которых входит двухвалентный ацетат свинца, а также летучие соединения – тетраэтилсвинец и многие другие. Не менее вредными являются пары, выделяемые расплавленными сплавами при их изготовлении.

Токсичное воздействие плюмбума на организм человека может проявляться в различных недомоганиях. При небольших дозах речь может идти об отравлениях, которые вызывают обмороки и боли в животе. Постоянный контакт со свинцом может привести к разрушению внутренних органов, в особенности почек и печени, накоплению доз вещества в костях, онкологическим заболеваниям мозга, преждевременной гибели человека. При работе и контакте со свинцовыми изделиями необходимо использовать средства личной защиты, наблюдая за предельно допустимыми концентрациями вещества в воздухе (до 0,003 мг/м³), на почве (до 20,0 мг/м³) и в воде (до 0,03 мг/м³).