Легкопла́вкі спла́ви (легкопла́вкі сто́пи) — це, зазвичай, евтектичні сплави, що мають низьку температуру плавлення, яка не перевищує температуру плавлення чистого олова (близько 232 °С). У склад легкоплавких сплавів можуть входити свинець, вісмут, олово, кадмій, талій, ртуть, індій, галій та інколи цинк.

Загальні характеристики Склад таких сплавів підбирають зазвичай таким чином, щоб забезпечити утворення багатофазної багатокомпонентної евтектики, що складалася б з двох, трьох і більше фаз.

Температуру плавлення нижчу за 100 °С мають також сплави з додаванням ртуті, що називають амальгамами і є сплавами системи Sn — Pb — Bi — Hg. Чиста ртуть і сплави системи Tl — Hg мають температуру плавлення нижчу за 0 °С. Найлегкоплавкіший з відомих сплавів — сплав з 8,56% Tl і 91,44% Hg — плавиться при температурі −61 °С, яку розглядають як нижню межу температури плавлення легкоплавких сплавів.

Сплави лужних металів також здатні до утворення легкоплавких евтектик і можуть бути віднесені до групи легкоплавких сплавів. Так сплави системи натрій-калій-цезій мають рекордно низьку температуру плавлення аж до −78 °C. Однак, використання цих сплавів утруднене через їхню високу хімічну активність.

Види і склади легкоплавких сплавів + Легкоплавкі сплави, що використовуються у світовій промисловості Складсплаву Tпл,°C Густинаг/см³ Областьвикори-стання Примітки Іншіданівісмут 76,5%, талій 23,5%198Т, ПКислототривкийЕвтектичний сплаволово 89%, цинк 11%198Т, Пвісмут 47,5%, талій 52,5%188ТЕвтектичний сплаввісмут 44,2%, свинець 9,8%, талій 48%186ТЕвтектичний сплаволово 59…61%, свинець рештасол.183/лікв.1908,5Т, ПЕвтектичний сплав, ПОС 61ГОСТ 21930-76 Припои оловянно-свинцовые в чушках. Технические условия.олово 64%, свинець 36%181Т, Пнатрій 70%, ртуть 30%181ТХім. акт, Токсичнийкадмій 32%, олово 68%177 (178)Т, ПТоксичнийЕвтектичний сплавсвинець 32%, олово 68%177Т, Пвісмут 12,8%, свинець 49%, олово 38,2%172Т, Пкалій 80%, талій 20%165ТХім. актвісмут 13,3%, свинець 46%, олово 40,1%165Т, Пвісмут 10,5%, свинець 42%, олово 47,5%160Т, Пвісмут 13,7%, свинець 44,8%, олово 41,5%160Т, ПЕвтектичний сплаввісмут 16%, свинець 36%, олово 48%155Т, Пвісмут 18,1%, свинець 36,2%, олово 45,7%151Т, Пвісмут 25%, свинець 50%, олово 25%149Т, Пвісмут 62,5%, кадмій 37,5%149Т, ПТоксичнийвісмут 19%, свинець 38%, олово 43%148Т, Пвісмут 50%, свинець 50%145Т, Пвісмут 60%, кадмій 40%144Т, ПТоксичнийЕвтектичний сплавсвинець 42%, олово 37%143Т, Полово 49…51%, кадмій 17…19%, свинець рештасол.142/лікв.1458,8Т, ПТоксичнийПОСК 50-18вісмут 57%, талій 43%139ТЕвтектичний сплаввісмут 57%, олово 43%138Т, ПЕвтектичний сплаввісмут 58%, олово 42%136,5Т, Пртуть 70%, калій 30%135ТХім. акт, Токсичнийкалій 90%, талій 10%133ТХім. актвісмут 28,5%, свинець 43%, олово 28,5%132Т, Палюміній 75%, цинк 25%131Т, Пвісмут 56%, олово 40%, цинк 4%130Т, ПЕвтектичний сплаввісмут 43%, свинець 43%, олово 13%128Т, Пвісмут 27,2%, свинець 44,5%, олово 33,3%127Т, Пвісмут 56,5%, олово 43,5%125Т, ПЕвтектичний сплаввісмут 56%, свинець 44%125Т, Полово 52%, індій 48%125ППОИн 52ТУ 48-0220-40-90 Сплавы и припои на основе олова, свинца и индия для полупроводниковой техники. Технические условия.вісмут 55,5%, свинець 44,5%124Т, ПЕвтектичний сплаввісмут 33,4%, свинець 33,3%, олово 33,3%сол.120/лікв.1309,5Т, ППОСВ 33ТУ 92-922-1-99-84 Особолегкоплавкий припой марки ПОСВ 33.вісмут 36,5%, свинець 36,5%, олово 27%117Т, Пвісмут 40%, свинець 40%, олово 20%113Т, ПВісмутовий припійвісмут 42,1%, свинець 42,1%, олово 15,8%108Т, Пвісмут 48%, свинець 28,5%, олово 14,5%, ртуть 9%105Твісмут 53%, олово 26%, кадмій 21%103Т, ПТоксичнийвісмут 54,4%, свинець 25,8%, олово 19,8%101Т, Пвісмут 50%, свинець 28%, олово 22%100Т, ПСплав Розевісмут 50%, свинець 40%, олово 10%100Т, Пвісмут 40%, свинець 20%, олово 40%100Т, П, Мвісмут 47%, свинець 35,3%, олово 17,7%98Т, П, Мвісмут 50%, свинець 31,2%, олово 18,8%96...97Т, П, МСплав Ньютонавісмут 52,5%, свинець 32%, олово 12,5%96Т, П, Мвісмут 52%, свинець 32%, олово 16%96Т, П, Мвісмут 50%, олово 25%, кадмій 25%95Т, П, МТоксичнийвісмут 49,9%, свинець 43,4%, кадмій 6,7%95Т, П, МТоксичнийвісмут 50±0,5%, свинець 32±0,5%, олово 18±0,5%сол. 93/лікв. 96Т, П, МСплав Розе чистийТУ 6-09-4065-88 Сплав Розе чистый. Технические условия.вісмут 50%, свинець 25%, олово 25%сол. 90/лікв. 94Т, П, МСплав Розе, ПОСВ-50вісмут 50%, свинець 30%, олово 20%92 (91,6)9,6Т, П, МСплав Ліхтенбергавісмут 52%, кадмій 8%, свинець 40%91,5Т, П, МТоксичнийвісмут 51,6%, кадмій 8,1%, свинець 40,3%91Т, П, МТоксичнийвісмут 55,2%, свинець 33,3%, талій 11,5%91ТЕвтектичний сплавнатрій 50%, ртуть 50%90ТХім. акт, токсичнийнатрій 90%, ртуть 10%90ТХім. акт, токсичнийвісмут 53,2%, кадмій 7,1%, свинець 39,7%89,5Т, П, МТоксичнийнатрій 96,7%, золото 3,3%80ТХім.акт.Евтектичний сплавнатрий 80%, ртуть 20%80ТХім.акт, Токсичнийвісмут 35,3%, кадмій 9,5%, свинець 35,1%, олово 20,1%80Т, П, МТоксичнийвісмут 58%, індій 17%, олово 25%79Т, П, МЕвтектичний сплав.натрій 90%, калій 10%77ТХім.актвісмут 50%, свинець 34,5%, олово 9,3%, кадмій 6,2%77Т, П, МТоксичнийвісмут 27,5%, кадмій 34,5%, свинець 27,5%, олово 10,5%75Т, П, МТоксичнийвісмут 33,7%, індій 65,3%72Т, П, МЕвтектичний сплаввісмут 38,4%, свинець 30,8%, олово 15,4%, кадмій 15,4%71Т, П, МТоксичнийвісмут 49,5%, свинець 27,27%, олово 13,13%, кадмій 10,1%70Т, П, МТоксичнийЕвтектичний сплаввісмут 50%, свинець 26,3%, олово 13,3%, кадмій 10%70Т, П, МТоксичнийнатрій 70%, ртуть 30%70ТХім.акт, Токсичнийвісмут 48,8%, свинець 24,3%, олово 13,8%, кадмій 13,1%68,5Т, П, МТоксичнийвісмут 52,2%, свинець 26%, олово 14,8%, кадмій 7%68,5Т, П, МТоксичнийвісмут 50,1%, свинець 22,6%, олово 13,3%, кадмій 10%68Т, П, МТоксичнийСплав Ліповицявісмут 50%, свинець 25%, олово 12,5%, кадмій 12,5%68Т, П, МТоксичнийСплав Вудавісмут 50,4%, свинець 25,1%, олово 14,3%, кадмій 10,2%67,5Т, П, МТоксичнийСплав Вудавісмут 50,1%, свинець 24,9%, олово 14,2%, кадмій 10,8%65,5Т, П, МТоксичнийСплав Вуданатрій 99%, талій 1%64ТХім.актЕвтектичний сплавіндій 51%, вісмут 32,5%, олово 16,5% Sn62М, Дсплав Філдавісмут 50,0%, олово 12,5%, свинець 25%, кадмій 12,5%60,5Т, П, М, ЖТоксичнийвісмут 53,5%, олово 19%, свинець 17%, ртуть 10,5%60ТТоксичнийнатрій 60%, ртуть 40%60ТХім. акт. Токсичнийнатрій 80%, калій 20%58ТХім. акт.вісмут 49,4%, індій 21%, свинець 18%, олово 11,6%57Т, П, М, ЖЕвтектичний сплавртуть 70%, натрій 30%55ТТоксичний, реаг. з водою.вісмут 42%, свинець 32%, ртуть 20%, кадмій 6%50ТТоксичнийвісмут 36%, ртуть 30%, свинець 28%, кадмій 6%48ТТоксичнийвісмут 47,7%, індій 19,1%, олово 8,3%, кадмій 5,3%, свинець 22,6%47Т, П, М, ЖТоксичнийЕвтектичний сплаввісмут 50%, олово 21,1%, кадмій 14,3%, свинець 20,5%45Т, П, М, ЖТоксичнийСплав Гутрінатрій 50%, ртуть 50%45ТХім. акт.вісмут 40,2%, кадмій 8,1%, індій 17,8%, свинець 22,2%, олово 10,7%, талій 1%41,5Т, П, М, ЖТоксичнийнатрій 70%, калій 30%41ТХім.акт.натрій 60%, калій 40%26ТХім. акт.галій 95%, цинк 5%255,95Тнатрій 85,2%, ртуть 14,8%21,4ТХім.акт.галій 92%, олово 8%20Тнатрій 56%, калій 44%19ТХім. акт.калій 90%, натрій 10%17,5ТХім. акт.галій 82%, олово 12%, цинк 6%176,13Тгалій 76%, індій 24%166,235Тгалій 67%, індій 29%, цинк 4%136,355Ткалій 50%, натрій 50%11ТХім. акт.галій 67%, індій 20,5%, олово 12,5%10,6Ткалій 60%, натрій 40%5ТХім. акт.галій 62%, індій 25%, олово 13%4,856,44Тгалій 61%, індій 25%, олово 13%, цинк 1%36,4ТРосійський сплавкалій 70%, натрій 30% −3,5Т, ЛХім. акт.рубідій 91,8%, натрій 8,2% −4,51,485ТХім. акт.калій 80%, натрій 20% −100,878Т, ЛХім. акт.калій 78%, натрій 22% −11,4Т, ЛХім. акт.калій 77,3%, натрій 22,7% −12,50,882Т, Л, ІХім. акт.цезій 93%, натрій 7% −281,765Т, ІХім. акт.цезій 94,5%, натрій 5,5% −301,778Т, ІХім. акт.ртуть 97,2%, натрій 2,8% −48,213,16ТРеаг. з водою.ртуть 91,44%, талій 8,56% −6113,45ТНайлегкоплавкіша амальгама натрій 12%, калій 47%, цезій 41% −781,28Т, ІРеаг. з водою.Радянський сплавПримітка: Декілька різних Tпл для одного і того ж сплаву — результат різночитань джерел даних, а через косу риску вказані температури солідус і ліквідус.

Позначення: Т — теплоносій П — припій М — модельний ливарний сплав Ж — для датчиків пожежної сигналізації Л — лабораторний для абсолютування розчинників Д — у друкарській справі І — робоче тіло іонних ракетних двигунів''

Області використання легкоплавких сплавів У всіх областях застосування легкоплавких сплавів головною витребуваною властивістю є задана низька температура плавлення. Ця властивість, зокрема, використовується при паянні мікросхем, які можуть вийти з ладу через перегрівання якщо паяти звичайними припоями. Крім того, ці сплави повинні мати певну густину, границю міцності, хімічну інертність, вакуумну щільність, теплопровідність тощо. Основними галузями застосування легкоплавких сплавів є:

Виробництво і застосування рідиннометалевих теплоносіїв в енергетиці і машинобудуванні. Виготовлення моделей, що виплавляються у ливарній справі. Системи раннього оповіщення займань (датчики температури, клапани пожежогасіння та ін). Термометрія (робоче тіло для термометрів різних типів). Вакуумна техніка (защільнення, паяні шви тощо). Мікроелектроніка (припої, покриття, датчики температури, плавкі запобіжники тощо). Медицина (фіксація кісток при переломах, протезування тощо) Використання розплаву як мастила у вузлах тертя.

Див. також Припій Сплави свинцю

Примітки

Джерела

Посилання Легкоплавкі і м'які припої Таблиці спеціальних сплавів і припоїв Сплав металів, у рідкому стані при кімнатній температурі Хімічний склад і температура плавлення деяких легкоплавких сплавів Припої. Які бувають припої і які у них властивості?