Олово в чушках

Олово в чушках — основная форма поставки первичного олова для промышленных предприятий. Чушки представляют собой литые слитки трапецеидального сечения, отливаемые в стандартные изложницы. Они используются как исходное сырьё для лужения, пайки, производства припоев, баббитов, бронз и других оловосодержащих сплавов. Поставка олова в чушках регулируется межгосударственным стандартом ГОСТ 860-75 «Олово. Технические условия».

Марки олова по ГОСТ 860-75

Стандарт устанавливает шесть марок олова, различающихся содержанием основного элемента и допустимым количеством примесей: ОВЧ 000, О1пч, О1, О2, О3 и О4. Разделение на марки определяется результатами химического анализа. Массовая доля олова вычисляется по разности: 100 % минус сумма установленных массовых долей примесей.

Химический состав олова (основные марки)

Примечания к таблице: по требованию потребителя массовая доля висмута в олове марки О1 может быть ограничена до 0,01 %, а свинца в марке О2 — до 0,15 %. По согласованию потребителя с изготовителем в олове марок О1 и О2 допускается массовая доля свинца до 3 %. Массовую долю серы определяют по требованию потребителя.

Назначение марок оловянных чушек

Каждая марка олова предназначена для определённых областей промышленного применения. Выбор марки определяется требованиями к чистоте металла в конкретном технологическом процессе.

Формы поставки олова

Согласно ГОСТ 860-75, олово всех марок выпускается в виде чушек. Помимо этого, олово марки ОВЧ 000 поставляется также в виде прутков, а марок О1пч, О1 и О2 — в виде блоков. Помимо стандартных форм, предусмотренных ГОСТом, промышленные потребители могут заказать олово в виде гранул, проволоки, фольги и порошка. Эти формы поставки производятся по согласованию изготовителя с потребителем и находят применение в узкоспециализированных технологических процессах.

Чушки олова: форма, размеры и масса

Оловянная чушка — литой слиток трапецеидального сечения, отливаемый в металлическую изложницу. Форма чушек для марок О1пч, О1, О2, О3, О4 определена чертежами в ГОСТ 860-75. Для марки ОВЧ 000 предусмотрена отдельная конфигурация чушки. Масса одной чушки составляет около 22–25 кг. По согласованию изготовителя с потребителем допускается отливка чушек другой формы и размеров.

Блоки олова имеют размеры не более: длина — 1500 мм, ширина — 1000 мм, высота — 500 мм. Прутки олова ОВЧ 000 имеют длину около 280 мм и массу около 0,25 кг.

Условные обозначения при заказе

При заказе олова указывают форму поставки, марку и номер стандарта. Примеры условных обозначений: «Олово Ч О1пч ГОСТ 860-75» — чушка марки О1пч; «Олово ПТ ОВЧ 000 ГОСТ 860-75» — пруток марки ОВЧ 000; «Олово Б О1 ГОСТ 860-75» — блок марки О1.

Требования к качеству поверхности чушек

Поверхность чушек, блоков и прутков олова должна быть без инородных включений и без признаков «оловянной чумы». Стандарт допускает волнистую и неровную поверхность, а также наличие усадочных раковин — эти особенности литья не являются браковочными признаками.

К чушкам и пруткам марки ОВЧ 000 предъявляются повышенные требования: их поверхность должна быть гладкой и блестящей. Края чушек и прутков олова всех марок не должны иметь заливов. В изломе прутки не должны содержать инородных включений.

Основные физические свойства олова

Олово (Sn, Stannum) — мягкий, пластичный, серебристо-белый металл IV группы периодической системы. Атомный номер — 50, атомная масса — 118,71. Ниже приведены основные физические характеристики белого олова (β-Sn) при нормальных условиях.

Олово обладает высокой пластичностью — его можно раскатывать в тонкую фольгу (станиоль) толщиной до нескольких микрон. При изгибании оловянного прутка слышен характерный треск (так называемый «крик олова»), обусловленный взаимным трением кристаллов β-Sn при деформации.

Аллотропные модификации олова и «оловянная чума»

Олово существует в трёх аллотропных модификациях, что имеет прямое практическое значение при хранении чушек.

Белое олово (β-Sn) — устойчивая модификация при температуре выше +13,2 °C. Именно в этой форме металл обладает привычными свойствами: пластичностью, серебристым блеском и тетрагональной кристаллической решёткой. Плотность β-Sn составляет 7,29–7,31 г/см³.

Серое олово (α-Sn) — модификация, устойчивая при температуре ниже +13,2 °C. Имеет кубическую кристаллическую решётку типа алмаза и плотность 5,85 г/см³. Переход из β- в α-модификацию сопровождается увеличением объёма примерно на 26 %, что приводит к растрескиванию и рассыпанию металла в порошок. Это явление называется «оловянной чумой». Максимальная скорость превращения наблюдается при температуре около −33 °C.

γ-Sn — модификация, существующая в интервале 161–232 °C. В этом состоянии олово становится хрупким.

Именно поэтому ГОСТ 860-75 в требованиях к качеству поверхности прямо указывает на отсутствие признаков «оловянной чумы» как обязательное условие приёмки. Хранить оловянные чушки необходимо при температуре выше +13 °C, в сухих, отапливаемых складских помещениях.

Приёмка и контроль качества оловянных чушек

Олово принимают партиями. Партией считают любое количество олова одной марки, оформленное одним документом о качестве. Документ должен содержать: наименование и товарный знак изготовителя, наименование продукции, марку олова, результаты анализа, номер партии, количество мест и обозначение стандарта.

Визуальный контроль оловянных слитков

Проверке качества поверхности подвергают каждый блок, пруток и верхние чушки пакета, но не менее 5 % от общего количества чушек в партии. Контроль поверхности проводят визуально.

Химический анализ олова

Для определения химического состава от каждой партии марок О1пч, О1, О2, О3 и О4 отбирают каждую 80-ю чушку, каждый 3-й блок, но не менее трёх чушек и блоков. Каждую пробную чушку сверлят насквозь сверлом диаметром 10–15 мм в трёх местах по диагонали: в центре и на расстоянии ¼ длины от противоположных углов.

Определение химического состава проводят по ГОСТ 15483.0-78 — ГОСТ 15483.11-78. Массовую долю олова вычисляют по разности: 100 % минус сумма массовых долей определяемых примесей. При несоответствии результатов анализа требованиям стандарта хотя бы по одному показателю проводят повторный анализ на удвоенной выборке.

Маркировка чушек олова

На каждой чушке или блоке олова всех марок, кроме ОВЧ 000, должны быть отлиты или выбиты: товарный знак (или наименование) изготовителя, марка олова и номер плавки. По согласованию сторон допускается маркировка только верхних чушек пакета.

На чушках марки ОВЧ 000 наносится только товарный знак изготовителя. Прутки ОВЧ 000 маркируются номером плавки. Допускается нанесение маркировки на упаковку.

Упаковка и транспортировка

Чушки олова всех марок, кроме ОВЧ 000, транспортируют в универсальных контейнерах или в пакетах, обвязанных стальной лентой размерами не менее 0,7×30 мм. Масса брутто пакета не должна превышать 1350 кг. Блоки транспортируют без упаковки.

Каждую чушку и пруток олова ОВЧ 000 упаковывают в полиэтиленовую плёнку и помещают в дощатые ящики. Такая упаковка обусловлена повышенными требованиями к чистоте продукции высшей марки.

Хранение оловянных чушек на складе

При организации складского хранения оловянных чушек необходимо учитывать следующие требования:

Температура в складском помещении должна стабильно поддерживаться выше +13 °C для исключения риска фазового перехода β→α («оловянная чума»). Помещение должно быть сухим и защищённым от атмосферных осадков. На длительное хранение чушки олова поставляются в пакетах, обвязанных металлической лентой. На каждом пакете должна быть нанесена маркировка несмываемой краской с указанием массы нетто, номера пакета, номера партии, количества чушек и года изготовления.

Олово не является токсичным металлом, его хранение не требует особых мер химической безопасности. Однако при механической обработке (сверлении, шлифовке) следует соблюдать меры индивидуальной защиты органов дыхания, так как мелкодисперсная оловянная пыль при длительном вдыхании может вызвать станноз — пневмокониоз специфического характера.

Применение олова в чушках в промышленности

Олово в чушках служит базовым сырьём для целого ряда промышленных технологий.

Лужение и защита от коррозии

Значительная часть промышленного олова расходуется на лужение — нанесение тонкого оловянного покрытия на поверхность стальных, медных и других металлических изделий. Оловянное покрытие защищает основной металл от коррозии и является безопасным при контакте с пищевыми продуктами. Именно поэтому лужёная жесть (белая жесть) широко используется в консервной промышленности. Для этих целей применяют олово марок О1пч и О1.

Производство припоев

Олово — основной компонент мягких припоев серии ПОС (оловянно-свинцовые) и бессвинцовых припоев. Температура плавления олова (231,9 °C) обеспечивает удобный температурный режим пайки. Для производства припоев применяют олово марок О1 и О2.

Антифрикционные сплавы (баббиты)

Оловянные баббиты — антифрикционные сплавы на основе олова с добавками сурьмы и меди — применяются для заливки подшипников скольжения. Олово обеспечивает пластичную матрицу сплава, в которой распределены твёрдые интерметаллидные фазы. Для производства баббитов используют олово марки О2, причём по согласованию сторон допускается увеличение массовой доли свинца, сурьмы и меди.

Оловянные бронзы

Олово является важнейшим легирующим элементом в оловянных бронзах (БрОЦС, БрОФ и др.). Добавка олова повышает прочность, износостойкость и коррозионную стойкость медных сплавов. Оловянные бронзы применяются для изготовления подшипников, шестерён, пружин и арматуры, работающей в морской воде.

Электротехника и электроника

Оловянные аноды используются в процессах гальванического оловянирования — нанесения оловянных покрытий методом электролиза. Олово высокой чистоты (ОВЧ 000) применяется в полупроводниковой технике.

Фольга и упаковка

Благодаря высокой пластичности олово можно раскатать в тонкую фольгу — станиоль. Оловянная фольга используется в производстве конденсаторов и для декоративных целей.

На что обратить внимание при закупке олова в чушках

При заказе оловянных чушек для производственных нужд рекомендуется: точно определить требуемую марку олова в соответствии с технологическим процессом; запросить сертификат качества (документ о качестве) с указанием марки, номера партии и результатов химического анализа; проверить маркировку на чушках — наличие марки олова, номера плавки и товарного знака изготовителя; осмотреть поверхность чушек на предмет инородных включений, заливов и признаков «оловянной чумы» (серые порошкообразные пятна); обеспечить условия хранения с температурой выше +13 °C.