VII. STOPY

Przygotowanie stopów

Mieszaniny dwóch lub kilku metali otrzymane przez ich stopienie noszą nazwę stopów. Różnią się one zabarwieniem, twardością i punktem topnienia od metali, z których się składają, a punkt topliwości stopu często leży znacznie niżej od punktu topliwości najłatwiej topliwego metalu, który wchodzi w skład stopu. Rzadziej używany sposób otrzymywania stopów polega na wydzielaniu metali prądem elektrycznym z odpowiednich mieszanin roztworów soli metali (naprzykład: mosiądz — z mieszaniny roztworów soli miedzianych i cynkowych). Stopy z rtęcią nazywają się amalgamatami.
Aby przygotować stop, roztapia się najpierw ten metal, który; posiada najwyższy punkt topliwości, następnie dodaje po kolei inne metale o coraz to niższym punkcie topliwości. Łatwo utle­niające się metale wrzuca się do silnie rozgrzanego, trudniej topliwego metalu, po owinięciu w gruby papier. Dla otrzymania jednostajnej mieszaniny miesza się stop przez pewien czas suchą żerdzią drewnianą. Aby powierzchnię roztopionego me­talu zabezpieczyć od utlenienia pokrywa się ją warstwą proszku węglowego, tłuszczu lub żywicy. Złoto i srebro najodpowiedniej roztapiać pod warstwą odwodnionego boraksu.

Stop ashberrium (Metal Britania)

Stopy te służą zamiast zwykłego stopu Britania do wyrabia­nia różnych przedmiotów:
a) 80 cz. cyny, 14 cz. antymonu, po 2 cz. miedzi i niklu, po 1 cz. cynku i glinu (ostatni może być opuszczony).
b) 78 cz. cyny, 20 cz. antymonu i 3 cz. miedzi.

Mosiądz

Różne składy mosiądzu podajemy w poniższej tabliczce, przyczem liczby oznaczają części wagowe.

Miedź Cynk Cyna Ołów
I 63,70 33,55 2,50 0,25
II 64,45 32,44 0,25 2,86
III 70,90 24,05 2,00 3,05
IV 72,43 22,75 1,87 2,95
V 72,0 27,0 1,0
VI 64,0 35,5 1,0
VII 100,0 51,0
VIII 66,67 33,33
IX 63.66 33,59 2,50 0,25
X 72,5 23,0 2,0 2,5
XI 66,0 34,0
XII 33,0 25.0

Gatunki I—IV dają mosiądz odlewniczy francuski, dla deli­katnych wyrobów.
V, VI — mosiądz odlewniczy zwykły.
VII, VIII — mosiądz odlewniczy pięknego złoto-żółtego ko­loru tak zwany „Chryzorin”, nadaje się szczególnie do wyrobu przedmiotów, przeznaczonych do polerowania, lub złocenia.
IX, X — mosiądz odlewniczy Wiedeński, dla delikatnych od­lewów.
XI, XII — mosiądz kowalny.

Bronz (rotgus)

Bronz jest stopem miedzi z cyną; jest on ściślejszy, twardszy i łatwiej płynny niż miedź. W poniższej tabliczce podajemy skład najczęściej używanych odmian bronzu, przyczem liczby podane są w częściach wagowych.

Miedź Cynk Cyna
 Bronz wisny na wentyle, karny i t. p. 88 12 2
  Bardzo wisny bronz dla mimośrodów 90 10 2
  Bronz na panewki do łożysk 86 14 2
 Twardy bronz 84 16 2
 Bardzo twardy bronz 82 18 2
 Spiż na dzwony 78 22
 Bronz na panewki (metal antyfrykcyjny z 8 cz. antymonu) 4 96
 Bronz angielski, pomarańczowy 90,82 9,18
 Bronz francuzki 90 3,5 6,5
 Bronz francuzki czerwony 97,32 2,68

Metal Britania

Jest to stop antymonu z cyną, zwykle zawiera dodatki miedzi i cynku. Liczby w tabliczce oznaczają części wagowe.

Cyna Antymon Miedź Cynk Bizmut
90,62 7,81 1,46
91,53 6,98 1,42
90,57 9,3 0,03
81,92 16,25 1,84
72,0 24,0 4.0
91,1 6,3 3,1 0,5
85,72 10,39 0,98 2,91
85,0 5,0 3,6 1,4 5,0
85,64 9,66 0,81 3,06
43,75 5,25 0,5 1,5

Metal biały

Jest to stop odlewniczy o znacznej zawartości cyny z antymo­nem, ołowiem lub miedzią.
Metal biały na panewki łożyskowe: a) 85 cz. cyny, 10 cz. an­tymonu, 5 cz. miedzi.
b) 72,7 cz. cyny, 18,2 cz. antymonu, 9,1 cz. miedzi.
c) 90 cz. cyny, 8 cz. antymonu, 2 cz. miedzi.
d) 78,5 cz. cyny, 11,5 antymonu, 10 cz. miedzi.
e) 18 cz. cyny, 3 cz. ołowiu, 1 cz. miedzi.
Metal biały dla mimośrodów: 83 cz. cyny, 11 cz. antymonu i 6 cz. miedzi.
Metal biały na dławnice: 45 cz. cyny, 10 cz. antymonu i 45 cz. ołowiu.

Metal antyfrykcyjny (przeciwcierny)

a) 83,2 cz. cyny, 11,2 cz. antymonu, 5,6 cz. miedzi. Dla su­waków parowych.
b) 15 cz. cyny, 40 cz. cynku, 3 cz. miedzi, 42 cz. ołowiu.
c) 14 cz. cyny, 90 cz. antymonu, 5 cz. miedzi, 1 cz. niklu.
d) 24 cz. cyny, 32 cz. ołowiu, 9 cz. antymonu.
e) 6 cz. miedzi, 18 cz. cyny, 76 cz. cynku.

Stop Babitt’a

Roztapia się 2 cz. cyny i dodaje 1 cz. stopu, składającego się z 12 cz. cyny i 8 cz, antymonu , poczem ogień silnie osłabia. Na­stępnie dodaje się 4 cz. miedzi i po roztopieniu tej ostatniej jeszcze 12 cz. cyny. Podczas stapiania stop pokrywa się war­stwą węgla drzewnego; stop otrzymany w ten sposób składa się z 3,7 cz. miedzi, 7,4 cz. antymonu, 88,9 cz. cyny.

Nowe srebro („Neusilber”)

a)  Nowe srebro amerykańskie: 96 oz. miedzi, 36 cz. cynku, 24 cz. niklu, 1 cz. kobaltu, 1 cz. żelaza, 2 cz. cyny, 2 cz. srebra, 2 cz. manganu.
b)  Nowe srebro glinowe: 70 cz. miedzi, 23 cz. niklu, 7 cz. glinu.
c) „ Alpacca”: 16—20 cz, niklu, 60 miedzi i około 20 cz. cynku.
d) Różne odmiany nowego srebra.

Liczby w tabliczce oznaczają części wagowe.

Miedź Cynk Nikiel
 1.   Wiedeńskie 50 25 25  bardzo białe
 2.   Paryskie 50 31,3 18,7    ”           „
 3.         „ 50 30 20    ”            „
 4.         „ 58,3 25 16,7
 5.         „ 68,9 5,5 19,8
 6.         „ 79,7 0,28 13,05         żółte
 7.   Niemieckie. 54 28 18
 8.         „ 55,5 29,1 17,5
 9.   Birmingham 63,34 17,01 19,13
10.        „ 62,40 22,15 15,05
11.        „ 62,63 26,05 10,85

Stopy na cynofolję (staniol)

1.  Cynfolja dla rożnych opakowań, tak zwana czysta cynfolja:

a) 60 cz. cyny, 40 cz. ołowiu;
b) 65 cz. cyny, 35 cz. ołowiu.
2. Cynfolja do herbaty: 60 cz. cyny, 58,5 cz. ołowiu, 1,5 cz.
miedzi.
3.Cynfolja do opakowania sera:
a)97 cz. cyny, 2,5 cz. ołowiu, 0,5 cz. miedzi;
b)90 cz. cyny, 7,8 cz. ołowiu, 0,2 cz. miedzi;
c) 92 cz. cyny, 8 cz. ołowiu, 1 cz. miedzi.
4,    Cynfolja do kapsułek:
a) 20 cz. cyny, 80 cz. ołowiu;
b) 22 cz. cyny, 77 cz. ołowiu, 1 cz. miedzi.

Stopy do proszków bronzowniczych

Miedź Cynk Cyna
 1.  Blado-źółty 82,8 17,0 0,2
 2.  Czysto złoty 84.5 15,5  —
 3.  Czerwono-złoty 99,0 9,6 0,4
 4.  Pomarańczowo-czerwony 98,9 1,0 0,01
 5.  Miedziano-czerwony 99,9 0,1
 6.  Purpurowo-czerwony 99,3 0,5 0,2
 7.  Jasno  niebieskawo-zielony 84,32 15,02 0,3

 

Stopy na czcionki

Zwykły stop   na   czcionki   składa się z 75 — 80 cz. ołówka 20 — 25 cz. antymonu i czasem jeszcze niewielkiego dodatku

(0,4%) miedzi lub cyny.   Inne stopy,   podane są w tabliczce, przyczem liczby oznaczają części wagowe.

Ołów Antymon cyna Nikiel Kobalt Miedź Bizmut Cynk Glin
1. Francuski 55 30 15
2. Angielski 55 22,7 22,3
3.       „ 61,3 18,5 20,7
4.       „ 69,2 19,5 9,1 1,7
5.  Ehrhardt’a 3 4 4 80
6.       „ 2 3 2 93
7.  Beslley’a 10,0 30 20 8 5 8 2
8. Cambrien’a 50 10
9. Twardy 25 75
10. Johnson’a 57,8 17,34 11,56 4,62 2,9 4,62 1,16

Metal Delta

Jest to stop miedzi, cynku i żelaza z różnemi dodatkami, bar­wy złoto-żółtej, dozwala się walcować na zimno i gorąco, kuć i wyciągać w drut; nie rdzewieje. Analiza dała następujący skład:

Lany Kuty Walcowany
 Miedzi 55,94 55,80 55,82
 Ołowiu 0,72 1,82 1,76
 Żelaza 0,87     1,28 1,86
 Manganu 0,81 0,96 0.38
 Cynku 41,61 40,07 41.41
 Niklu ślady ślady 0.06
 Fosforu 0,013 0,011 ślady

Metal Batha

Stop składa się z 55 cz, miedzi i 45 cz. cynku i służy szcze­gólnie w Anglji do wyrobu czajników. Posiada on ładne białe za­barwienie i przyjmuje wysoki stopień politury; przedmioty wyrobione z metalu Batha z czasem przyjmują trwały srebrzy­sty połysk.

Platyna Birmingham

Stop 465 cz, miedzi i 53,5 cz. cynku, kolor biały.

Metal lustrzany Coopera

Stop 6 cz. platyny, 36 cz. miedzi, 2 cz. cynku, 16,5 cz. cyny i 1 cz. arsenu.

Stop Delalota

Topi się 80 cz. czystej miedzi, powoli miesza do tego 2 cz. manganu i, gdy ten się rozpuścił, dodaje 1 cz. fosforanu wapnia. Szlaki się usuwa i po mniej więcej 10 minutach, przed laniem, dodaje 18 cz. cynku. Aby przyspieszyć topnienie manganu, moż­na do niego dodać ½ cz. fluorku wapnia, ½ cz. boraksu i 1 cz. węgla drzewnego. Stop jest biały i bardzo tani.

Stopy na pilniki

Dla wielkiej twardości, która jest własnością następujących stopów miedziano-cynowych, używa się ich do wyrobu pilników. Dla odróżnienia od pilników stalowych nazywają się pilnikami z kompozycji.
1.   Pilniki z kompozycji Genewskiej składają się:
a) 64,4 miedzi, 18 gr. cyny, 10 gr. cynku, 7,5 gr. ołowiu;
b) 62 gr. miedzi, 20 gr. cyny, 10 gr. cynku, 8 gr. ołowiu.

2.Pilniki z kompozycji Vogla składają się:

a) 57 gr. miedzi, 28,5 gr. cyny, 8 gr. cynku, 7 gr. ołowiu;

b) 61,5 miedzi, 31 gr. cyny, 8,5 gr. ołowiu;

Metal Goldin

Stop z 18 cz. złota, 13 cz. miedzi, 11 cz. srebra i 6 cz. paladu.

Stopy japońskie

Najczęściej używane z nich mają mieć następujący skład:
1.   Shadke składa się z miedzi z zawartością 1 — 10% złota.
Wyrobione z tego stopu przedmioty kładzie się w wytrawę z koperwasu miedzianego, ałunu i grynszpanu, aż nabiorą niebieskawo-czarnego zabarwienia.
2.   Gui-shi-bu-ichi składa się z miedzi z zawartością 30 do
50% srebra. Stop ten posiada osobliwą szarą barwę.
3. Siachu jest najlepszym japońskim mosiądzem i składa się z 10 cz. miedzi i 8 cz. cynku.
4. Karkane jest stopem do dzwonów. Topi się 10 cz. miedzi i po kolei dodaje 8 cz. cyny, 0,5 cz. żelaza i 1,5 cz. cynku.

Amalgamat Kienmayera

Używa się przy maszynach do elektryzowania. Składa się z 2 cz. rtęci, po 1 cz. cynku i cynku.

Biały stop na lichtarze

Otrzymuje się z 85 cz. cynku, 1,5 cz. cyny, 3 cz. antymonu i 10—12 cz. miedzi (p. d. stopy miękkie, str. 78).

Srebro manganowe

Składa się z 67,25% miedzi, 18,5% manganu, 13% cynku i 1,25%   glinu.   Kolorem   przypomina   zupełnie   nowe   srebro, jest tak samo trwałe i wytrzymałe, przewyższa jednak to ostat­nie, ponieważ dobrze nadaje się do odlewów. Opór właściwy na przewodnictwo elektryczne ma 4 razy większy niż nowe sreb­ro.

Złoto — simili   

Jest to stop złotego koloru, składający się z 83,5 cz. miedzi, 9,5 cz. cynku i 7 cz. cyny.

Minargent

Stop ten składa się z 500 cz. miedzi, 350 cz. niklu, 25 cz, wolframu i 5 cz. glinu. Otrzymany metal posiada ładne, białe za barwienie i jest zupełnie podobny do srebra.

Stopy do odlewania przedmiotów naturalnych

Jak np. owoców, liści, chrząszczów, jaszczurek i t. p.
1. Metal Wooda.2 gr. cyny, 4 gr. ołowiu, 5 — 8 gr. bizmutu, 1 — 2 cz. kadmu. Srebrnobiały drobnoziarnisty stop, topi się już przy 66—72° C, może być też użyty do lutowania.
2. Metal Lipowicza składa się z 4 gr. cyny, 8 gr. oło­wiu, 15 gr. bizmutu, 3 gr. kadmu. Stop ten mięknie przy 60° C. i przy 70° C. jest zupełnie płynny. Punkt topnienia może być jeszcze obniżony do 62° C. jeżeli do roztopionego stopu dodać 2 cz. wagowe rtęci, uprzednio ogrzanej do 100° C. Amalgowanie następuje bardzo łatwo; masę rtęci miesza się ze stopami, zdejmuje wszystko razem po nalaniu rtęci z ognia i miesza w dalszym ciągu aż zawartość skrzepnie. Amalgamat ma biały kolor, żywy połysk i jest zupełnie trwałym na powie­trzu. Zrobione z tego stopu odlewy wyróżniają się szczególnie ładnym wyglądem. Pięknem linji. Stop nadaje się też doskonale do odlewania małych posążków i popiersi, pustych wewnątrz, które łatwo można pozłacać lub bronzować drogą galwaniczna.

Złoto norymberskie

Stop złotej barwy z 90 cz. miedzi, 2,5 cz. złota i 7,5 cz. glinu.

  Metal Qeena

Stop 100 cz. cyny,  8 cz. antymonu,  po 2 cz. miedzi i bizmutu.

Rosein

Stop na tanie wyroby ozdobnicze, łatwo dające się obrabiać i posiadające ładny biały kolor. Składa się z 40 cz. niklu, 10 cz. srebra, 30 cz. glinu i 20 cz. cyny.

Stop na gwoździe okrętowe

Odporny na działanie powietrza i wody, składa się z 50 cz. cyny, 33 cz. ołowiu i 17 cz. antymonu.

Srebro Tier’a

Otrzymuje się przez stopienie 2 cz. glinu i 1 cz. srebra i jest twardsze niż srebro czyste.

Stopy miękkie

1.  Stopy odlewnicze do wyrobu figur cynowych, guzi­ków, małych lichtarzy, ornamentowanych płyt i t. p.
a)  4 cz. cyny i 3 cz. ołowiu; łatwo topliwy, dosyć miękki, wy­pełnia znakomicie formy;
b) 8 cz. cyny, 6 cz. ołowiu, 0,5 cz. antymonu; tak samo łatwo topliwy, trochę twardszy i kruchszy niż a), (p. „Biały stop na lichtarze” ).
2.  Stopy na blachę: 35 gr. cyny, 27 gr. ołowiu, 2,5 gr.
miedzi, 0,5 gr. cynku.   Stop  posiada ładny biały  kolor,   łatwo daje się walcować na cienką blachę i używa się na wyściełanie pudełek do herbaty, do opakowania czekolady i t, d. Miedź i cynk używa się w postaci drobnych wiórów, a stop rozlewa zaraz na cienkie płyty, które przez walcowanie rozciąga w blasz­ki grubości papieru.
3. Stopy brylantowe: 29 cz. cyny i 19 cz. ołowiu. Stop ten posiada wysoki, trwały połysk i dlatego używa się często do podrabiania brylantów i innych drogich kamieni do klejno­tów teatralnych.

Cymalja

Jest to nowy stop glinu, manganu i cynku. Ciężar wła­ściwy około 265 — 275. W odlewie 2,68 przeciw 2,64 glinu. Jest twardszy od glinu i lepiej nadaje się do obróbki. Miększy gatunek służy do walcowania, sztancowania i t.d., twardszy — do odlewania. Wytrzymałość na rozerwanie jest dwa razy taka duża jak glinu, 25 — 35 kg. na mm.2 Druty wytrzymują 30 — 37 kg. na mm.2; wydłużalność przekracza 10%. Dru­ty i blachy zachowują się jak mosiądz. Odlew można piłować, kuć, gryzować (frezować), heblować, ma wytrzymałość na ro­zerwanie 14 — 20 kg. na mm.2, przy szybkiem ostudzeniu 20 — 25 kg. na mm.2 Na wpływy chemiczne cymalja jest mniej odporna niż glin. Przewodnictwo elektryczne wynosi 2/3 ostat­niego. Stop jest o 10 — 12%. droższy niż glin.

Stopy podobne do złota

1.100 cz. miedzi, 6 cz. antymonu. Najpierw topi się miedź i przy wyższej temperaturze dodaje się do niej anty­monu. Gdy oba metale się roztopiły i odpowiednio zmieszały, wó­wczas do masy, znajdującej się w tyglu, dodaje trochę popiołu z węgla drzewnego, magnezu i spatu wapiennego. Stop ten nie utlenia się i zatrzymuje kolor na powietrzu; przez polerowanie staje się błyszczącym jak złoto.
2. 58,86 cz. miedzi, 40,22 cz. cynku, 1,90 cz. ołowiu; uży­wa się na kluczyki do zegarków i t. p.
3. 100 cz. miedzi, 17 cz. cyny, 6 cz. magnezji, 9 cz. kamienia winnego, 3,6 cz. soli amoniakalnej i 1,6 cz. nielasowanego wap­na.
4. 16 cz. miedzi, 1 cz. cynku i 7 cz. platyny stapia się razem. Miedź i platynę pokrywa się najpierw boraksem, następnie sproszkowanym węglem drzewnym i stapia, poczem dodaje cyn­ku. Jest to stop bardzo kosztowny!
5. 800 gr. miedzi, 25 gr. platyny i 20 gr. kwasu wolframowego stapia się razem, wylewa do wody alkalicznej i następnie sta­pia z 170 gr. złota
6. Stopy do wyrobu fałszywych, klejnotów:
I. 84,5 cz. miedzi, 15,5 cz. cynku. Złoto dukatowe, bardzo ciągliwe.
II. 78 cz. miedzi, 22 cz. cynku. Złoto czyste, mniej cią­gliwe.
III. 76 cz. miedzi, 14 cz. cynku. Złoto blade, mniej ciągliwe.
IV. 91 cz. miedzi, 9 cz. cynku. Złoto czerwonawe.
V. 86 cz. miedzi, 14 cz. cynku. Złoto ciemno-żółte.
VI. 83 cz. miedzi, 17 cz. cynku. Złoto jasno-żółte.
Stopy stapia się w niewielkich ilościach w tyglach grafito­wych pod warstwą węgla drzewnego i rozlewa w żelazne formy na pręty o długości 50 — 60 cm., szerokości 1,5 cm. i grubości 1 cm. Pręty te walcuje się na taką szerokość jak tylko można, lecz zwykle zatrzymują się już wówczas, gdy taśma posiada szerokość 2,5 — 3 cm. i grubość mocnego papieru do pisania. Z otrzymanej w ten sposób taśmy blaszanej tworzy się przez zginanie paket o długości około 10 cm., który pod młotem po­woli wyciąga do szerokości 10 cm., przyczem paket po każdorazowem przejściu pod młotem należy wyprażyć (glijować), aby metal zatrzymał swą ciągliwość i podczas kucia nie rysował się przy brzegach.

Stopy podobne do srebra

1. 65 cz. żelaza i 4 cz. wolframu stapia się razem i roz­bija w kawałki; tak samo stapia się 23 cz. niklu, 5 cz. glinu i 5 cz. miedzi, przyczem, aby uniknąć utlenienia kładzie się do tygla kawałek metalicznego sodu. Kawałki obu metali stapia się razem.
2.  200 cz. cyny, 64 cz. metalu do dzwonów w kawałkach wiel­kości orzecha, 300 cz. cynku.

Stopy złote do wyrobów jubilerskich

 

Srebro Miedź Kadm
I 980 15 5
II 950 15 35
III 900 18 82
IV 800 20 108
V 666 334
VI 666 25 309
VII 666 50 284
VIII 500 50 470

Stop do lutowania

Do 1,5 kg. płynnej miedzi dodaje się pomału, ciągle mie­szając 7 kg. antymonu, przyczem temperaturę topnienia ciągle obniża. Do płynnej masy, mieszając dodaje się jeszcze 24,5 kg. cyny i 68 kg. ołowiu, a gdy ukaże się błyszcząca powierzchnia, przelewa w formy. Stop używa się zamiast zwykłej cyny do lu­towania.

Stop do pokrywania szkła i t. d.

Jest to miękki stop służący do pokrywania powierzchni metalu, szkła, porcelany, tak, że z nią mogą być połączone inne ciała, nie znoszące   wysokiej temperatury. Z roztworu koperwasu miedzianego strąca się miedź zapomocą cynku, myje ją, suszy i tak otrzymany kurz miedziany formuje w miseczce por­celanowej, z czystym mocnym kwasem siarczanym o ciężarze właściwym 1,85, na ciasto. Stosownie do żądanej twardości miesza się 20,30 albo 36 cz. tego ciasta z 70 cz. rtęci i tak otrzy­many amalgamat myje obficie ciepłą wodą, aby usunąć wszelkie siady kwasów. Po 10 — 12 godzinach stop jest tak twardy, że można nim rysować cynę. Do użytku ogrzewa się masę, tak dłu­go, aż da się obrabiać jak wosk. W tym stanie nakłada się ją w dowolnej grubości i studzi; trzyma się ona bardzo mocno.

Stop „Alfenide”

Jest to stop podobny do nowego srebra, używa się do wyrobu przyborów stołowych.
a)  59,1 cz. miedzi, 30,2 cz. cynku, 9,7 cz. niklu, 1,0 cz. żelaza.
b)  59 cz. miedzi, 30 cz. cynku, 10 cz. niklu

Stopy na łyżki, widelce i t. p.

żółty: 89,3 cz. miedzi i 10 cz. glinu
Żółty („Oreide”): 79,7 cz. miedzi, 13,05 cz. cynku, 6,09 cz. niklu, 0,28 cz. żelaza, 0,09 cz. cyny.
Biały: 69,9 cz. miedzi, 19,8 cz. niklu, 5,5 cz. cynku, 4,7 cz. kadmu.

Stopy dla dentystów

1. Srebrno biały: 91,63 cz. cyny, 3,83 cz. srebra, 4,4 cz. mie­dzi.
2. Proszek srebrno biały, który z rtęcią tworzy twardy amal­gamat: 48,32 cz. srebra, 36,78 cz. cyny, 14,72 cz. złota.