鉛錫合金

鉛錫合金，指的是鉛基或錫基軸承合金。與鉛基軸承合金統稱為巴氏合金。鉛錫合金中的鉛和錫含量不同時，會使得合金有不同的熔點，性能也不同，而因為鉛和錫的標準電極電位相差很小，所以在電鍍行業有廣泛的運用。

基本介紹

• 中文名：鉛錫合金
• 外文名：terne metal
• 特點：性能穩定，熔點低，流動性好等
• 熔點：比純的鉛和錫要低
• 分類：鉛基或錫基軸承合金和鉛錫焊料
• 套用：電鍍鍍層材料

分類

①鉛基或錫基軸承合金。與鉛基軸承合金統稱為巴氏合金。含銻3%～15%，銅3%～10%，有的合金品種還含有10%的鉛。銻、銅用以提高合金的強度和硬度。其摩擦係數小，有良好的韌性、導熱性和耐蝕性，主要用以製造滑動軸承。

②鉛錫焊料。以錫鉛合金為主，有的錫焊料還含少量的銻。含鉛38.1%的錫合金俗稱焊錫，熔點約183℃，用於電器儀表工業中元件的焊接，以及汽車散熱器、熱交換器、食品和飲料容器的密封等。③鉛錫合金塗層。利用錫合金的抗蝕性能，將其塗敷於各種電氣元件表面，既具有保護性，又具有裝飾性。常用的有錫鉛系、錫鎳系塗層等。

鉛錫合金

④鉛錫合金（包括鉛錫合金，無鉛錫合金）可以用來生產製作各種精美合金飾品、合金工藝品，如戒指、項鍊、手鐲、耳環、胸針、紐扣、領帶夾、帽飾、工藝擺飾、合金相框、宗教徽志、微型塑像、紀念品等。

特點

1.鉛錫合金性能穩定，熔點低，流動性好，收縮性小。

2.鉛錫合金晶粒幼細，韌性良好，軟硬適宜，表面光滑，無砂洞，無疵點，無裂紋，磨光及電鍍效果好。

3.鉛錫合金離心鑄造性能好，韌性強，可以鑄造形狀複雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑。

4.鉛錫合金產品可進行表面處理：電鍍、噴塗、噴漆。

5.鉛錫合金晶體結構緻密,在原料方面確保鑄件尺寸公差小,表面精美，後處理瑕疵少。

在簡單絡離子的酸性電解液中，鉛錫合金在很低的電流密度下即可產生共沉積，鉛錫合金鍍層比同樣厚度的鉛鍍層和錫鍍層孔隙率低。含錫60%、含鉛40%的鉛錫合金具有最低的共熔點183℃，它的焊接性能遠遠超過純錫鍍層。因此，在航空航天、電子電器行業得到了廣泛的套用.。性能穩定，熔點低，流動性好，收縮性小。晶粒幼細，韌性良好，軟硬適宜，表面光滑，無砂洞，無疵點，無裂紋，磨光及電鍍效果好。

電鍍鉛錫合金

鉛錫合金鍍層在工業上套用很廣，通過改變鍍液中兩種金屬離子的濃度比就可以得到鉛、錫含量不同的各種鉛錫合金。鍍層中含錫6%～10%的合金鍍在鋼帶上可提高防腐蝕能力、可焊性和與油漆的結合力，且具有良好的潤滑性能；含錫15%～25%的鍍層常用於表面潤滑、助黏、助焊；含錫45%～55%的合金鍍層可以用作防止海水等介質腐蝕；含錫55%～65%的鍍層可提高電子元件表面的焊接性。純錫中加入1%～3的鉛可防止“錫須”的生成。鉛錫合金鍍層中錫的含量隨鍍液中錫的含量和電流密度的增加而增加。

鉛和錫的標準電極電位相差很小（Pb/Pb²⁺為-0.126V，Sn/Sn²⁺為-0.136V），而氫過電位又高，因此可通過控制鍍液中的鉛錫含量比例和電流密度來實現在簡單強酸性鍍液中的共沉積，得到各種要求比例的鉛錫合金鍍層。

1）錫質量分數為5%～15%的合金鍍層具有良好的防腐蝕性能及潤滑性能，常用於鋼鐵製品的防腐。

2）錫質量分數為6%～20%的合金鍍層減磨性能優良，常用於滑動軸承表面的電鍍。

3）錫質量分數為60%～65%的合金鍍層耐蝕性和焊接性優良，常用作印製電路板電鍍。

4）錫質量分數為75%～90%的合金鍍層具有良好的焊接性，常用於電子元器件引線的電鍍。

5）若在純錫鍍中加入1%～3%的鉛，可有效防止錫須的形成。

鉛錫合金的特性

鉛基合金中最重要的是鉛錫合金。這種合金具有淺灰色的金屬光澤，比較柔軟，孔隙率比單層鉛或錫低。鉛和錫的標準電極電位差只有10mV，且氫的過電位高，因此可在簡單的強酸性鍍液中共析，只需控制鉛錫離子濃度比與電流密度便可得到任何一種合金成分的合金電鍍層，其電流效率接近100%。

鉛錫合金的鍍液，除了使用最多的氟硼酸鹽鍍液外，還有氨基磺酸鹽、酚磺酸鹽、烷醇磺酸鹽和檸檬酸鹽鍍液均已套用於生產。

鉛錫合金的金相組織為過飽和固溶體，但在貯存過程中會逐漸出現相變。在某些特殊情況下組分也會與基體形成金屬間化合物，例如錫與銅，這一特性具有特殊要求的場合，應考慮在其基體和鉛錫合金鍍層之間加鍍中間隔離層。

錫鉛合金的熔點比純錫和純鉛還低，它的突出優點是孔隙率、可焊性比單金屬好。如純錫鍍層長期放置，表面會長出針狀結晶（錫須），能引起短路；在低溫還可產生“錫瘟”。在純錫中只要加入2%～3%以上的鉛，這種現象就不易發生。因此該鍍層是電子元器件中最受重視的可焊性鍍層。

含錫量不同的鉛錫合金具有不同的性質與用途。通常各種鉛錫合金的用途是按其所含合金成分不同來決定。

鉛錫最低共熔點（183℃）時的組成是錫61.9%、鉛38.1%，此時的合金具有最大的焊接強度與濕潤能力，故目前焊料和焊接鍍層大多採用60%錫、40%鉛的合金鍍層。

用途

含錫量不同的鉛錫合金具有不同的性質與用途。通常各種鉛錫合金的用途是按其所含合金成分不同來決定。

鉛錫合金鍍層含錫量與用途

鍍層中含錫量	鍍層用途
4%～10%	主要用作鋼件的防腐蝕鍍層
6%～10%	主要用作軸瓦、軸套減摩鍍層
15%～25%	用於鋼帶表面潤滑、助黏、助焊鍍層
45%～55%	用作防止海水等介質腐蝕的防護鍍層
55%～66%	用作鋼、銅、鋁表面改善焊接性鍍層，即用於電子元器件和印刷板