Подшипниковые сплавы
Основными подшипниковыми сплавами являются: чугуны, Оловянистые бронзы, свинцовистые бронзы, баббиты, материалы на
основе полимеров.
Баббитами называется антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. К антифракционным сплавам предъявляются следующие требования;
а) низкий коэффициент трения
б) хорошую прирабатываемость, то есть минимальное время до принятия очертания конфигурации вала;
в)выдерживать большое удельное давление; то есть быть достаточно прочными и пластичными ; у
г) иметь более низкую твердость по сравнению с валом, то есть не вызывать износ вала, так как при ремонте подшипник легче сменить, чем вал ;
д) обеспечить хорошую смазку;
обладать высокой теплопроводностью и сопротивлением коррозии
ж) иметь хорошие технологические литейные свойства.Для удовлетворения указанных требований структура подшипников скольжения должна состоять из мягкой основы и твердых включений.
Мягкая основа является либо олово (вернее твердый раствор на основе олова), либо свинец твердых включений играет сурьма (или ее соединение SnSв ). Медь в эти сплавы вводится исключительно для предотвращения ликвидации. Она образует с оловом сравнительно тугоплавкие иглы соединения Cu3Sn , которые, пронизывая весь жидкий раствор, предотвращают всплытие кристалликов других хим. соединений.
Состав, структура и свойства баббитов приведены в табл..3
Таблица 3
Марка |
Состав , % |
Структура |
t С плавления |
||||||
Sn |
Sb |
Cu |
Pb |
прочие |
мягкая основа |
твёрдые включения |
|||
Б83 |
основа |
10-12 |
5.5-6.5 |
- |
- |
Sn |
|
380 |
|
Б6 |
5-6 |
14-16 |
2.5-3.0 |
основа |
Cd 1.75-2.25 |
Pb |
“ |
460 |
|
БП |
9-11 |
13-15 |
1.5-2.0 |
“ |
0.5-0.9As |
“ |
|
400 |
|
БС |
- |
16-18 |
1.0-1.5 |
“ |
- |
Э(Pb+Sb) |
Sb |
410 |
|
БК |
- |
- |
- |
“ |
|
Pb |
Pb3Ca Pb3Na |
470 |
|
Цинковые баббиты |
|||||||||
ЦАМ10-5 |
10Al |
- |
5 |
|
Zn |
Э(Zn+Al+CuZn3) |
Al |
395 |
|
ЦАМS-10 |
5 |
|
10 |
|
|
|
Cu Zn |
500 |
|
Алюминиевые баббиты |
|||||||||
АСС 6-5 |
0.5-0.7Mg |
5-6 |
|
4-5 |
Al |
Al |
Al Sb |
750 |
|
Баббиты, содержащие большое количество олова: Б89,Б83 применяют только для заливки подшипников машин большой мощности, когда требуется высокая вязкость и наименьший коэффициент трения.
Для тихоходных узлов трения с успехом применяют чугуны марок: АСЧ-1 и АСЧ-2. Это дешевые, достаточно износостойкие металлы, но имеющие повышенный коэффициент трения.
Применяют в качестве подшипниковых материалов оловянистые и свинцовистые бронзы. Бронзы способны работать при больших давлениях и больших оборотах.
Помимо этих материалов, все шире применяют в качестве антифрикционных металлокерамические материалы и материалы на основе полимеров. Подшипники из порошковых материалов изготовляют прессованием и спеканием из бронзового и железного порошка обычно из графита 1 – 3 %.
Применение железографитовых подшипников позволяет экономить большое количество сплавов цветных металлов - бронзы,баббита. Использование металлокерамических подшипников повышает срок службы подшипников от 2,0 до ГО раз.
В последнее время быстро расширяется применение металлопластмассовых подшипников. Особенно перспективны благодаря высоким антифрикционным свойствам при работе без смазки подшипники, пропитанные фторопластом. Они могут работать в кислых и щелочных средах.
Для работы при повышенных температурах, разработаны антифрикционные материалы, которые состоят из 40-50% графита и 60-10% пропитывающего материала. Подшипники изготавливают также из древесно-слоистого пластика ЛСЛ. Микроструктура баббита Б83 и баббита БГб показана на рис.6.
Рис . 10. Микроструктура баббита Б83,x300