Artikel ini adalah tentang berbagai paduan timbal, metode pengecoran timah dan aplikasi paduan timah. Artikel ini juga membahas beberapa detail sehubungan dengan beberapa paduan timah penting dan penggunaannya.
Pemanasan logam ke bentuk cair dan kemudian dituangkan ke dalam cetakan – lebih dikenal sebagai casting – adalah metode umum untuk menciptakan bentuk dasar atau kompleks yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Ini benar-benar berlaku untuk pengecoran timah, yang digunakan di banyak daerah termasuk peluru timah, pemberat timah, dan coran skala besar untuk pemberat pemberat kapal. Kegunaan lain termasuk bobot keseimbangan timbang untuk bobot elevator dan tong timah untuk penyimpanan dan transportasi nuklir. Tong nuklir dibahas secara lebih rinci di artikel selanjutnya.
Karena timbal sangat lunak dan ulet, seringkali timbal meleleh dengan logam lain untuk membuat paduan timbal dengan sifat-sifat khusus yang disyaratkan, umumnya dengan Antimony, Timah, Arsenik, Bismut, Tembaga, dan Seng.
Paduan antimon timbal memberikan kekerasan tambahan pada timbal dan sering digunakan dalam kisi-kisi baterai penyimpanan, timbal lembaran dan coran pipa. Isi antimon dari paduan timbal-antimon dapat berkisar 0,5 hingga 25%, tetapi biasanya 2 hingga 5%.
Paduan arsenik timbal juga digunakan untuk meningkatkan kekerasan; timah arsenik digunakan untuk selubung kabel dan penting dalam produksi tembakan timah jatuhan bulat.
Timah menambah keuletan dan kekuatan untuk memimpin. Timbal paduan dengan timah, bismut, atau elemen lain, baik sendiri atau dalam kombinasi, membentuk paduan dengan titik leleh yang sangat rendah. Beberapa paduan ini disebut sebagai paduan fusible; khususnya paduan timah hitam digunakan dalam solder timah dan secara historis sebagai timah.
Beberapa paduan berbasis timah disebut sebagai logam Babbitt, timah Babbitt atau logam bantalan, dan digunakan pada permukaan bantalan pada bantalan putar. Babbit dibahas nanti dalam artikel.
Metode Pengecoran Timbal
Ada beberapa metode casting paduan timah, tergantung pada jenis potongan yang akan dibuat dan sumber daya yang tersedia untuk orang yang membuat Casting adalah salah satu jenis casting yang paling populer dan paling sederhana yang telah digunakan selama berabad-abad. Coran dapat dibuat dalam berbagai ukuran dari potongan-potongan yang pas di telapak tangan Anda ke seluruh sasis kereta. Butuh beberapa hari untuk menyiapkan cetakan pengecoran pasir. Pasir terikat bersama menggunakan lempung, pengikat kimia, atau minyak terpolimerisasi (seperti oli motor). Pasir dapat didaur ulang berkali-kali di sebagian besar operasi dan membutuhkan sedikit perawatan. Pengecoran Investasi – (juga dikenal sebagai pengecoran lilin yang hilang) adalah proses yang telah dipraktekkan selama ribuan tahun, awalnya lilin lebah digunakan tetapi sekarang lilin khusus teknologi tinggi modern digunakan untuk membuat komponen berkualitas tinggi.
Casting investasi mendapatkan namanya dari fakta bahwa polanya diinvestasikan, atau dikelilingi, dengan bahan tahan api. Pola lilin diukir menjadi replika yang tepat dari potongan yang akan diproduksi dan kemudian diinvestasikan atau dikelilingi oleh bahan tahan api. Ketika logam cair dituangkan ke dalam cetakan lilin meleleh dan logam mengambil bentuknya. Pengecoran cetakan permanen – adalah proses pengecoran logam yang menggunakan cetakan yang dapat digunakan kembali (“cetakan permanen”), biasanya terbuat dari logam. paduan timah sering dilemparkan dengan cara ini. Proses die casting memaksa rongga cetakan logam cair (yang dikerjakan dalam cetakan). Metode die casting sangat cocok untuk aplikasi di mana banyak bagian berukuran kecil hingga menengah diperlukan dengan detail yang baik, kualitas permukaan yang halus dan konsistensi dimensi. Casting sentrifugal – menggunakan cetakan pasir sementara yang disimpan di ruang pemintalan.
Tong Nuklir
Aplikasi penting untuk tuangkan timbal adalah untuk tong radiasi nuklir, di mana pengecoran memungkinkan untuk sepotong tanpa jahitan – kecuali untuk tutupnya. Tong nuklir adalah wadah terlindung timah yang digunakan untuk menyimpan dan atau mengirimkan bahan radioaktif. Seperti bahan bakar nuklir bekas atau limbah radioaktif tingkat tinggi lainnya. Tong sering dibuat dari timah, beton, dan baja. Tong harus memenuhi persyaratan peraturan dan tidak dimaksudkan untuk pembuangan jangka panjang di repositori. Tong pengiriman bahan bakar nuklir digunakan untuk mengangkut bahan bakar nuklir bekas yang digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir dan reaktor riset ke lokasi pembuangan. Setiap kontainer pengiriman dirancang untuk menjaga integritasnya dalam kondisi transportasi normal dan selama kondisi kecelakaan hipotetis. Tong dirancang dan diuji untuk tahan terhadap tabrakan, kebakaran, perendaman air dan tusukan. Untuk disertifikasi, desain tong harus tahan terhadap serangkaian empat pengujian yang mengukur kinerjanya dalam penyimpanan kecelakaan dan kebakaran yang ditentukan dan wadah timah merupakan aspek penting dari penahanan nuklir dan pelindung radiasi. Penyimpanan tong kering adalah metode penyimpanan limbah radioaktif tingkat tinggi, seperti bahan bakar nuklir bekas yang telah didinginkan di kolam bahan bakar bekas setidaknya selama satu tahun. Bahan bakar dikelilingi oleh gas inert di dalam wadah besar. Tong-tong ini biasanya adalah tabung timbal baja yang tertutup yang dilas atau dibaut tertutup, silinder memberikan penahanan bahan bakar bekas yang sangat bocor, dan juga menyediakan pelindung radiasi bagi pekerja dan anggota masyarakat.
Wadah penyimpanan timbal yang dikupas plastik untuk bahan radioaktif, yang dikenal di industri sebagai ‘Babi’, wadah internal adalah wadah timbal cor padat yang dibuat untuk penahanan bahan nuklir. Simpan bijih uranium, Isotop radioaktif, dan sampel radioaktif Anda dengan aman.
Pimpin Babbit
Babbitt eponymous dinamai setelah Isaac Babbitt
Babbitt merumuskan paduan logam pada tahun 1839 yang berhasil digunakan sebagai permukaan bantalan pada bantalan logam. Juga dikenal sebagai Babbitt metal, white metal atau bearing metal, formulasi pasti yang ditemukan oleh Babbitt tidak diketahui, namun beberapa komposisi telah dibuat, yang umum melibatkan paduan timbal dan dikenal sebagai babbitt timbal:
,,, 80% timah, 15% antimon, 5% timah
,,, 76% tembaga, timah 24%
,,, 75% timah, 10% timah
,,, 67% tembaga, timah 28%, timah 5%
Logam Babbitt sering digunakan sebagai lapisan permukaan pada permukaan yang bergerak dari bantalan struktur multi-logam. Logam Babbitt lunak dan mudah rusak sehingga tampaknya pada awalnya menjadi bahan yang tidak mungkin untuk bantalan, namun struktur detail logam terdiri dari kristal keras yang tertanam dalam bahan yang lebih lembut, ketika bahan ini dipakai, ia menciptakan jalur pelumas di dalam bantalan antara bantalan keras. kristal yang menyediakan permukaan bantalan yang sebenarnya.
Bantalan Babbitt tradisional dipasang di sekitar poros longgar tertanam di blok bantal besi cor, melalui lubang yang akhirnya menjadi lubang pelumas. Setelah pengecoran logam dipangkas kembali, cara minyak pelumas dipotong ke permukaan dan bantalan “dijalankan” pada beban rendah dan revolusi.
Ungkapan “run bearing” juga berasal dari gaya bantalan ini, karena kegagalan pelumasan akan menyebabkan penumpukan panas akibat gesekan pada bantalan, yang pada akhirnya mengarah pada logam bantalan yang mencairkan dan kehabisan blok bantal.
Sebelum munculnya motor listrik berbiaya rendah, listrik didistribusikan melalui pabrik-pabrik dari mesin sentral melalui poros overhead yang beroperasi di ratusan bantalan Babbitt.
Babbitt berbasis timbal lebih ekonomis dan digunakan untuk kecepatan rendah, kecepatan seragam, dan tekanan sedang seperti poros, motor listrik dan mesin umum. Babbitt ini juga digunakan dalam aplikasi yang mengalami beban kejut.
Kesimpulan
Paduan timah menemukan banyak kegunaan masih hari ini. Dalam artikel ini kita telah membahas banyak aplikasi dan komposisi paduan timah. Kami juga telah membahas cara-cara memproduksi cetakan pengecoran timah dan beberapa kegunaan khusus untuk menuangkan paduan timah.