18. INNE STOPY METALI NIEŻELAZNYCH

1. Stopy łożyskowe

Stopy łożyskowe służą do wyrobu i wylewania panewek w łożyskach ślizgowych. Powinny one mieć następujące właściwości:

1) współczynnik tarcia pomiędzy powierzchnią wału a materiałem panewki musi być mały,

2) obie trące o siebie powierzchnie powinny się jak najmniej zużywać,

3) materiał panewki powinien wytrzymywać duże naciski jednostkowe,

4) materiał panewki musi mieć mniejszą twardość od twardości czopa,

5) materiał panewki musi być tak plastyczny, aby łatwo mógł się dotrzeć do wszystkich nierówności powierzchni czopa,

6) nie może być jednak zbyt miękki, aby się nie nalepiał na powierzchnię czopa, zwłaszcza przy nagrzaniu,

7) powierzchnia panewek powinna mieć niewielkie szczeliny włoskowate, którymi mógłby się przesączać olej smarujący, zmniejszający tarcie w łożysku.

Ponadto stopy łożyskowe powinny być łatwo topliwe, co ułatwia wylewanie pane­wek, jednak ich temperatura topnienia nie może być zbyt niska, aby nie miękły one w czasie nagrzewania się przy pracy. Przyczepność stopu łożyskowego do panewki musi być dobra. Stop łożyskowy musi mieć także dobre przewodnictwo cieplne i odporność na korozję. Ważny jest również niski koszt stopu łożyskowego.

Najlepsze właściwości wykazuje stop o strukturze składającej się z twardych wtrąceń o określonych wymiarach i określonej ilości, równomiernie rozmieszczonych we względ­nie miękkiej i plastycznej osnowie. Twarde kryształy powinny mieć średnią wielkość, muszą być niezbyt duże, ale też i nie za małe (ważne jest ich równomierne rozmieszczenie w miękkiej osnowie). Miękka osnowa łatwo przystosowuje się do zarysu powierzchni czopa nie ścierając jej, natomiast twarde wtrącenia zapobiegają przylepianiu się osnowy do powierzchni czopa, a równocześnie stwarzają włoskowate prześwity, sprzyjające wytworzeniu się cienkiej warstwy smaru pomiędzy panewką a powierzchnią czopa. Schemat optymalnej struktury stopu łożyskowego podano na rys. 18.1.

Rys. 18.1. Schemat optymalnej struktury stopu łożyskowego

Najtańszym materiałem łożyskowym jest szare żeliwo perlityczne. Może ono wy­trzymywać duże naciski jednostkowe, lecz z uwagi na dosyć dużą ścieralność nie nadaje się ono do silników wysokoobrotowych. W strukturze żeliwa szarego występuje wprawdzie miękki grafit, lecz pomimo tego żeliwo to pracuje dobrze, gdyż wykruszony grafit zmieszany ze smarem wytwarza na powierzchni metalu cienką warstewkę zmniejszającą ścieralność. Największe zastosowanie jako stopy łożyskowe mają miękkie łatwo topliwe stopy, których głównym składnikiem jest cyna lub ołów. Oznaczenia i skład chemiczny niektórych z tych stopów według PN-82/H-87111 podano w tabl. 18.1. Można je podzielić na trzy grupy:

1) stopy cynowo-antymonowo-miedziowe,

2) stopy cynowo-ołowiowo-antymonowe,

3) stopy ołowiu z metalami ziem rzadkich.

Tablica 18.1Stopy łożyskowe cyny i ołowiu wg PN-82/H-87111

Znak	Cecha	Skład chemiczny w %
				Sn	Sb	Cu	As	Pb
SnSb8Cu3	Ł89	reszta	8,0	3,0	—	—
SnSb11Cu6	Ł83	reszta	11,0	6,0	—	—
PbSnl6Sbl6Cu2	Ł16	16	16	2	—	reszta
PbSnl0Sbl4Cu2As	Łl0As	10	14	2	0,7	reszta
PbSn6Sb6	Ł6	6	6	—	—	reszta

Najlepsze właściwości wykazują stopy grupy pierwszej, zwane babbitami. Miedź i antymon podwyższają wytrzymałość stopów łożyskowych przy obniżeniu ich plastycz­ności. Z rysunku 18.2 wynika, że stopy o najczęściej spotykanej zawartości miedzi 3 ÷ 6% mają najwyższą wytrzymałość przy 9 ÷ 10% Sb. Doświadczalnie stwierdzono, że najlepsze właściwości wykazują stopy o zawartości nie większej niż 10 ÷ 12% Sb i 6 ÷ 7% Cu. Do tego typu stopów należą stosowane u nas babbity SnSb8Cu3 oraz SnSbllCu6. Osnowę tych stopów stanowi roztwór antymonu i miedzi w cynie, który jest miękki i ciągliwy, twardszy jednak od czystej cyny. Na tej osnowie rozmieszczone są sześcienne kryształy związku SnSb, a obok nich kryształy związku cyny z miedzią (Cu₆Sn₅) w postaci gwiazdek i igiełek (rys. 18.3). Obie te fazy są twarde i dosyć kruche. Budowa babbitu jest więc taka, jaką powinny mieć stopy łożyskowe, tj. twarde kryształy w miękkiej osnowie. Babbity mają dobre właściwości, jednakże są one drogie i z tego względu stosuje się je tylko do wylewania panewek do łożysk pracujących pod dużymi obciążeniami i z dużymi prędkościami obwodowymi.

Rys. 18.2. Wpływ miedzi i antymonu na właściwości mechaniczne stopów cyny (wg K. Wesołowskiego)

Rys. 18.3. Struktura babbitu trawiona Mi7Cu (pow. 200 x ;

Jako tańsze wprowadzono stopy cynowo-ołowiowo-antymonowe, w których cynę zastąpiono częściowo ołowiem. W stopach tych miękką osnowę stanowi potrójna eutektyka o dużej zawartości ołowiu. Poza tym ich struktura podobna jest do babbitów, gdyż na tle tej osnowy występują sześcienne kryształy SnSb. W stopach tych prawie zawsze występuje miedź, która zmniejsza segregację spowodowaną różnicą ciężarów składników stopu, tworząc twarde związki Cu₂Sb o kształcie igiełek. Do tych stopów należy stop PbSnl6Sbl6Cu2. Są one tańsze od babbitów, lecz też od nich gorsze (stosowane są przy małych obciążeniach i małych szybkościach).

Trzecim rodzajem miękkich stopów łożyskowych są stopy ołowiu z metalami ziem alkalicznych, tzn. wapniem, barem, strontem i innymi. Pierwiastki te tworzą z ołowiem twarde związki chemiczne (np. Pb₃Ca, Pb₃Ba), które są rozmieszczone w miękkiej osnowie prawie czystego ołowiu. Aby ołów był twardszy, dodaje się do stopu nieco sodu, w ilości paru dziesiątych procenta. Istnieje wiele takich stopów o rozmaitych nazwach. Z uwagi na niewielką zawartość dodatków stopowych nie są one drogie, a jakość ich jest dobra (pod niektórymi względami dorównują one nawet brązom cynowym). Stąd też stopy te znajdują szerokie zastosowanie, zwłaszcza w kolejnictwie. Wadą stopów ołowiu jest mała odporność na korozję atmosferyczną i wypalanie się składników stopowych przy ich przetapianiu.

Do łożysk pracujących w ciężkich warunkach (przy dużych naciskach jednostkowych i dużych prędkościach obwodowych) stosuje się brązy cynowe lub brązy ołowiowe.

2. Stopy lutownicze

Lutowanie jest procesem polegającym na łączeniu przedmiotów metalowych za pomocą dodatkowego nadtopionego metalu, zwanego lutem. Temperatura topnienia lutu powinna być niższa od temperatury topnienia lutowanych metali. Lut powinien dobrze zwilżać lutowane powierzchnie oraz przynajmniej w sposób ograniczony rozpusz­czać się w łączonych metalach. W stanie stopionym lut powinien wykazywać dobrą lejność, a zakres jego krzepnięcia nie powinien być zbyt duży. W zależności od temperatury topnienia luty dzielą się na:

1) luty miękkie (łatwo topliwe o temperaturze topnienia do 450°C),

2) luty twarde (trudno topliwe o temperaturze topnienia powyżej 450°C).

Luty miękkie cechuje mała twardość i niewielka wytrzymałość (R_m = 50 ÷ 70 MPa) oraz dobra plastyczność. Zapewniają one jedynie dobrą szczelność złącza i nie są przewidziane do przenoszenia obciążeń.

Do najbardziej rozpowszechnionych lutów miękkich należą stopy cynowo-ołowiowe. Układ równowagi cyna-ołów przedstawiono na rys. 18.4. Jak widać, przy zawartości 61,9% Sn w układzie tym występuje eutektyka o temperaturze topnienia 183°C. Jest ona mieszaniną nasyconych kryształów roztworu stałego cyny w ołowiu (
) oraz ołowiu w cynie (
). Spoiwa cynowo-ołowiowe do lutowania ujęte są normą PN-76/M-69400. Poszczególne luty oznacza się cechą składającą się z liter LC oraz liczby oznaczającej średnią zawartość cyny w całkowitych procentach. W niektórych lutach na końcu cechy może być litera A, która oznacza, że w skład spoiwa oprócz ołowiu i cyny wchodzi także antymon, np. lut LC30A zawiera około 30% cyny, 68% ołowiu i 2% antymonu. Lut LC60 o zawartości 60% cyny i 40% ołowiu ma skład zbliżony do eutektycznego i jest najłatwiej topliwy, a jego zakres temperatur krzepnięcia wynosi zaledwie 7°C. Luty LC50, LC40 i LC30 zawierają odpowiednio 50%, 40% i 30% cyny. Jak wynika z układu równowagi, zakres temperatur krzepnięcia wzrasta ze wzrostem zawartości ołowiu i w spoiwie o zawartości 20% cyny i 80% ołowiu zakres temperatur krzepnięcia wynosi ponad 100°C. Duży zakres krzepnięcia jest niekorzystny, gdyż powoduje powstawanie porów w złączu, a tym samym zmniejsza jego szczelność i wytrzymałość. Twardość i wytrzymałość lutów cynowo-ołowiowych w temperaturze pokojowej wzrasta ze wzro­stem zawartości cyny, przy czym najwyższą twardość i wytrzymałość wykazują stopy o zawartości 50 ÷ 80% cyny. Luty o małej zawartości cyny (5 ÷ 10%) są mniej deficytowe w porównaniu ze spoiwami o większej zawartości cyny, mają jednak gorsze właściwości.

Rys. 18.4. Układ równowagi fazowej ołów-cyna

Luty twarde mają wysokie temperatury topnienia (rzędu 400 ÷ 2000°C) i są stosowa­ne przede wszystkim w przypadkach, gdy od lutowanego połączenia wymagana jest duża wytrzymałość. Wytrzymałość połączeń wykonanych lutami twardymi wynosi 200÷ 700 MPa. Można je podzielić na trzy zasadnicze grupy:

1) miedź i stopy miedzi,

2) srebro i stopy srebra,

3) luty specjalne.

Miedź ma dobre właściwości lutownicze i jest szeroko stosowana do łączenia zarówno stali i żeliwa, jak i stopów miedzi. Z uwagi jednak na jej wysoką temperaturę topnienia wymaga stosowania przy lutowaniu wysokich temperatur, rzędu 1100 ÷ 1200°C, co pociąga za sobą zużycie dużej ilości energii, a często powoduje także pogorszenie właściwości mechanicznych lutowanych przedmiotów, z uwagi na zmiany struktury podczas nagrzewania. Z tego względu obok czystej miedzi jako luty znajdują szerokie zastosowanie jej stopy (PN-70/M-69413).

Technicznie czyste srebro jest rzadko stosowane jako lut, ze względu na swą wysoką cenę i niskie właściwości wytrzymałościowe. Przemysłowe znaczenie natomiast znajdują stopy srebra ujęte normą PN-80/M-69411. Wymienić tu można stopy srebra z miedzią, stosowane w elektrotechnice z uwagi na dużą przewodność elektryczną. Największą jednak grupę spoiw srebrnych stanowią stopy srebro-miedź-cynk, odznaczające się dobrą obrabialnością, dobrymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na korozję. Można nimi łączyć stal, stopy miedzi, metale szlachetne i węgliki spiekane.

Z lutów specjalnych wymienić można luty na osnowie złota i platyny, stosowane do lutowania wyrobów jubilerskich i dentystycznych, luty na osnowie aluminium do łączenia stopów lekkich i luty na osnowie magnezu do łączenia jego stopów.

3. Stopy niskotopliwe

Stopy niskotopliwe (łatwo topliwe) są to stopy o temperaturze topnienia niższej od temperatury topnienia cyny (232°C). W skład tych stopów wchodzą metale niskotopliwe, jak ołów, cyna, bizmut, a także w mniejszych ilościach kadm, antymon, cynk, ind i inne. Skład tych stopów dobiera się w ten sposób, aby niskotopliwe składniki tworzyły eutektyki o oczywiście jeszcze niższych temperaturach topnienia. W układzie pięcioskładnikowym Sn-Pb-Cd-Bi-In stop eutektyczny ma temperaturę topnienia 47°C. Stosowane u nas stopy niskotopliwe zestawione są w normie PN-71/H-87203. Ze stopów wymienio­nych w tejże normie najniższą temperaturę topnienia (70°C) ma stop BiPb25Snl2Cdl2; jest to stop Wooda o składzie: 25% ołowiu, 12% cyny, 12% kadmu i 51% bizmutu.

Stopy niskotopliwe stosowane są do wyrobu bezpieczników topikowych i wkładek bezpieczeństwa, automatów przeciwpożarowych i alarmowych, w precyzyjnym odlewnic­twie oraz w przemyśle sprzętu lekarskiego i ortopedycznego.

4. Cynk i jego stopy

Cynk jest metalem barwy niebieskobiałej o ciężarze właściwym 70 kN/m³. Tem­peratura topnienia cynku jest niska i wynosi 419,4°C, a temperatura wrzenia 907°C. Wytrzymałość na rozciąganie cynku jest niewielka (R_m ≈ 150 MPa), przy dużym wy­dłużeniu (A₁₀ ≈ 50%). W normalnych temperaturach cynk jest kruchy. Plastyczny staje się dopiero po nagrzaniu go powyżej 100 ÷ 150°C i daje się wówczas walcować na cienkie nawet blachy, jak też ciągnąć na drut. Na działanie suchej atmosfery cynk jest odporny, natomiast pod wpływem atmosfery zawierającej parę wodną i dwutlenek węgla pokrywa się białym nalotem zasadowego węglanu cynku, który chroni go od dalszej korozji. W rozcieńczonych kwasach, czy też zasadach cynk rozpuszcza się.

Cynk ma ważne znaczenie przemysłowe. Przede wszystkim służy do pokrywania stali, a także i innych metali, jako ochrona przed korozją. Antykorozyjne warstwy cynkowe mają tę zaletę w porównaniu np. z warstwami cynowymi, że obecność w nich nieszczel­ności nie jest szkodliwa, gdyż nie powoduje zmniejszenia odporności na korozję. Nieszczelności w cynkowej warstwie ochronnej powodują powstawanie ogniw elektrycz­nych, w których cynk, jako metal o mniejszym potencjale elektrochemicznym od potencjału elektrochemicznego żelaza, będzie się rozpuszczał, zabezpieczając w ten sposób żelazo przed korozją. Cynk znajduje zastosowanie również w postaci pół­wyrobów i wyrobów przerobionych plastycznie, jak np. blacha falista w budownictwie. Cynk jest ważnym składnikiem wielu stopów, jak np. stopów miedzi, aluminium, magnezu (omówionych wcześniej), natomiast stopy, których głównym składnikiem jest cynk, są nieliczne. Do najbardziej rozpowszechnionych należą stopy cynku z aluminium, miedzią i magnezem. Znane są one u nas pod nazwą znali; można je podzielić na:

1) stopy odlewnicze,

2) stopy przerabialne plastyczne.

Oprócz cynku zawierają one do 30% aluminium, do 6% miedzi oraz nieznaczne ilości magnezu. Stopy przerabialne plastycznie mają wyższą wytrzymałość (R_m = 280 ÷ 320 MPa) przy lepszej plastyczności (A₅ = 5%), natomiast stopy odlewnicze mają nieco niższą wytrzymałość (R_m = 150 ÷ 300 MPa) i bardzo małą plastyczność (A₅ ≈ 1%). Odlewnicze stopy cynku w postaci odlewów ciśnieniowych stosowane są szeroko w przemyśle maszynowym (korpusy, ramy, pokrywy), samochodowym (gaźniki, dźwignie, klamki), w przemyśle elektrotechnicznym (obudowa aparatów). Przerabialne plastycznie stopy cynku zastępują droższe stopy miedzi.

5. Tytan i jego stopy

Właściwości i zastosowanie techniczne czystego tytanu. Tytan należy do najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w skorupie ziemskiej. Jakkolwiek metal ten został odkryty już pod koniec XVIII wieku, jednak jego otrzymywanie w skali przemysłowej datuje się dopiero od roku 1948, wykazując silne tendencje rozwojowe. Z tego względu tytan należy do najmłodszych materiałów konstrukcyjnych.

Tytan jest metalem barwy srebrzystobiałej, przypominającym swym wyglądem stal nierdzewną o małym ciężarze właściwym (44,1 kN/m³); jest więc prawie dwukrotnie lżejszy od żelaza. Występuje w dwu odmianach alotropowych: odmiana
(Ti_α trwała w niskich temperaturach o sieci heksagonalnej zwartej (A3) oraz odmiana
(Ti_β) trwała w wyższych temperaturach, krystalizująca w sieci przestrzennie centrowanej układu regularnego (A2). Temperatura przemiany alotropowej


wynosi 882°C. Tytan cechuje duża odporność na korozję równa odporności austenitycznej chromo-niklowej stali nierdzewnej. W zakre­sie temperatur do 500°C tytan nie ulega działaniu powietrza i dopiero w wyższych temperaturach jego powierzchnia pokrywa się cienką, dobrze przylegającą warstwą tlenków i azotków, która chroni metal przed działaniem tlenu i azotu, jeśli temperatura nie przekroczy 560°C. W wyższych temperaturach aktywność chemiczna tytanu silnie wzrasta.

Właściwości mechaniczne tytanu silnie zależą od stopnia jego czystości. Tytan najwyższej czystości praktycznie pozbawiony domieszek jest bardzo plastyczny o właś­ciwościach zbliżonych do właściwości czystego żelaza, a mianowicie:

wytrzymałość na rozciąganie R_m = 250 ÷ 300 MPa,

granica plastyczności R_0,2 = 100 ÷ 150 MPa,

wydłużenie A₁₀ ≈ 50%,

przewężenie Z ≈ 70%.

Szczególnie korzystny w przypadku tytanu jest stosunek wytrzymałości na rozciąganie do gęstości właściwej, jak to wynika z rys. 18.5. Zawarte w tytanie domieszki powodują podwyższenie właściwości wytrzymałościowych przy obniżeniu właściwości plastycznych. Z uwagi na właściwości istnieją szerokie możliwości stosowania tytanu i jego stopów w pojazdach, samolotach, w budownictwie okrętowym, w budowie maszyn i aparatury chemicznej. Szerszemu rozpowszechnieniu tytanu stoi jednak na przeszkodzie jego wysoka cena.

Rys. 18.5. Porównanie wytrzymałości ciężarowej R_m /γ w zależno­ści od temperatury: 1 — stop TiMn8, 2 — tytan 99,0%, 3 — stop aluminium, 4 — stop magnezu, 5 — wyżarzona stal kwasoodporna, 6 — półtwarda umocniona przez zgniot stal kwasoodporna, 7 — stop niklu Ni80Fe5Crl8 (wg Z. Wendorff)

Na osnowie obu odmian alotropowych Ti_α oraz Ti_β występują w stopach tytanu odpowiednio roztwór
oraz roztwór
.

Występowanie roztworu 
 w wysokich temperaturach, a roztworu
w temperaturach niskich stwarza możliwości obróbki cieplnej stopów tytanu. Podobnie jak w przypadku stopów żelaza, mechanizm przemiany
w
zależy od temperatury. W temperaturach wyższych przemiana alotropowa
w
ma charakter dyfuzyjny i powstaje wówczas ziarnista struktura kryształów roztworu stałego
. W przypadku znacznego przechłodzenia stopu z uwagi na małą ruchliwość atomów w niskich temperaturach, przemiana
w
ma charakter bezdyfuzyjny typu martenzytycznego, w wyniku czego otrzymuje się strukturę iglastą (martenzytyczną) oznaczoną symbolem
.

Praktycznie stosowane stopy tytanu można w zależności od struktury podzielić na trzy grupy:

1) stopy jednofazowe o strukturze roztworu
,

2) stopy jednofazowe o strukturze roztworu
,

3) stopy dwufazowe o strukturze roztworu
.

Do stopów o strukturze roztworu a. zaliczamy stopy tytanu z aluminium, które jest jedynym dodatkiem stopowym stabilizującym fazę
. Dodatek aluminium zwiększa wytrzymałość stopów tytanu, a dzięki małemu ciężarowi właściwemu zmniejsza także ich ciężar właściwy.

Stopy o jednorodnej strukturze roztworu
są natomiast stosunkowo mało rozpo­wszechnione.

Do stopów o strukturze dwufazowej roztworów
zaliczamy stopy tytanu z określoną zawartością składników stabilizujących fazę
, jak wanad, molibden, cyna, żelazo, chrom i magnez. Mają one wyższą wytrzymałość niż stopy jednofazowe. Są dobrze przerabialne plastycznie, jak również można je obrabiać cieplnie. Z uwagi na właściwości większość praktycznie stosowanych stopów tytanu należy do tej grupy. Mają one wysokie właściwości wytrzymałościowe R_m = 900 ÷ 1200 MPa), które maleją wpraw­dzie z podwyższaniem temperatury, jednakże w zakresie temperatur do 500°C stosunek ich wytrzymałości do ciężaru właściwego jest większy niż dla stali.

Występowanie przemiany martenzytycznej stwarza wprawdzie możliwość hartowania stopów
tytanu, jednakże nie jest ono praktycznie stosowane z uwagi na niewielki wpływ na właściwości mechaniczne. Natomiast dla stopów dwufazowych o strukturze
stosuje się obróbkę cieplną polegającą na przesycaniu z następnym starzeniem. Przesycanie polega na nagrzaniu stopu do temperatury, w której występuje faza
z następnym szybkim chłodzeniem dla zatrzymania tej struktury. Następnie przeprowa­dza się starzenie, w czasie którego zachodzi częściowy rozkład fazy
na mieszaninę
.

6. Stopy metali szlachetnych

Do metali szlachetnych zaliczamy złoto i srebro, platynę oraz ich stopy. Są one bardzo odporne na korozję w warunkach atmosferycznych, w wodzie, a także w licznych innych środowiskach. Metale szlachetne mają niskie właściwości wytrzymałościowe przy bardzo dobrych właściwościach plastycznych (tabl. 18.2).

Tablica 18.2Właściwości mechaniczne metali szlachetnych

Nazwa	Wytrzymałość na rozciąganie Rm MPa	Granica plas­tyczności Re MPa	Twardość HB	Przewężenie Z %	Wydłużenie A10 %
złoto srebro platyna	130 160 150	50 50 50	20 25 50	95 95 90	55 60 50

Złoto jest odporne na działanie większości kwasów i zasad. Ze złota wykonuje się urządzenia laboratoryjne oraz ma ono zastosowanie do złocenia zarówno chemicznego, jak i galwanicznego, a także w stopach używanych w elektronice.

Srebro ma szczególnie dużą odporność na działanie silnych zasad, natomiast jest słabo rozpuszczalne w kwasach organicznych. Czyste srebro ma zastosowanie do posrebrzania zarówno chemicznego, jak i galwanicznego, do wyrobu przewodów w urzą­dzeniach elektrycznych (z uwagi na duże przewodnictwo elektryczne) oraz aparatury w przemyśle chemicznym.

Platyna wykazuje bardzo dużą odporność na działanie wielu czynników chemicz­nych, a rozpuszcza się na gorąco w wodzie królewskiej. Czysta platyna znajduje zastosowanie w przemyśle chemicznym, nie tylko z uwagi na swą odporność na korozje, ale także na działanie katalityczne w wielu procesach chemicznych. Jest ona również stosowana do wyrobu sprzętu laboratoryjnego w postaci siatek, tygli, parownic, łódeczek itp.

Złoto i srebro stosowane są przede wszystkim w jubilerstwie oraz w dentystyce i to w postaci stopów, gdyż w stanie technicznie czystym są zbyt miękkie. Głównymi składnikami stopów złota są miedź i srebro. Stapianie złota ze srebrem nie jest celowe, gdyż twardość tych stopów jest niewiele wyższa od twardości czystego złota. Wyższą twardość mają stopy złota z miedzią, lecz jednocześnie zmniejsza się dość znacznie ich odporność na korozję. Z tego względu do wyrobów jubilerskich i dentystycznych stosuje się stopy potrójne złota ze srebrem i miedzią. Prawnie ustalone w naszym kraju stopy złota mają następujące zawartości procentowe złota:

pierwsza próba 96% złota,

druga próba 75% złota,

trzecia próba 58,3% złota.

Cechy państwowe poszczególnych prób złota podano na rys. 18.6. Próby złota wyrażano dawniej w karatach, przy czym czyste złoto odpowiadało 24 karatom, pierwsza próba 23 karatom, druga próba 18 karatom, a trzecia próba 14 karatom. Stopy próby pierwszej są stosunkowo miękkie i łatwo się ścierają. Najwyższą twardość i odporność na ścieranie mają stopy złota próby trzeciej, jednakże mają one brzydkie czerwonawe zabarwienie, gdyż miedzi w tym stopie jest objętościowo znacznie więcej niż złota.

Rys. 18.6. Cechy państwowe poszczegól­nych prób złota

Głównymi składnikami stopów srebra jest miedź i cynk. Prawnie ustalone stopy srebra zawierają następujące ilości tego metalu:

pierwsza próba 94% srebra,

druga próba 87,5% srebra,

trzecia próba 80,0% srebra.

Cechy państwowe poszczególnych prób srebra podano na rys. 18.7. Również i w przypadku srebra stopy pierwszej próby nie są stosowane z uwagi na ich małą twardość. Praktyczne zastosowanie mają stopy drugiej i trzeciej próby o wyższych właściwościach mechanicznych, lecz o nieco brzydszym żółtawym zabarwieniu. One jednak znalazły zastosowanie w wyrobach artystycznych, naczyń stołowych, galanterii. Duże znaczenie mają stopy srebra jako luty twarde i jest to najważniejsze z punktu technicznego zastosowania stopów srebra.

Rys. 18.7. Cechy państwowe poszczególnych prób srebra

W odróżnieniu od złota i srebra platyna i jej stopy stosowane są głównie do celów przemysłowych. Największe praktyczne znaczenie mają stopy platyny z irydem, osiągają­ce twardość HB = 265 przy 40% irydu. Mają one zastosowanie w przemyśle elektrotech­nicznym, elektrochemicznym, medycznym i jubilerstwie. Stopy platyny z rodem służą jako katalizatory oraz w postaci drutów do wyrobu termopar.

1

8

---