5_Метод_указ_2924

шенным содержанием графита. Графит создает эффект самосмазывающегося подшипника, впитывает смазку и существенно снижает коэффициент трения. Эти чугуны работают в паре с термически обработанным валом.

Иногда для вкладышей применяют ковкие чугуны:

–АЧК-1 с термически обработанным валом;

–АЧК-2 с сырым валом;

и высокопрочные чугуны:

–АЧВ-1 с термически обработанным валом с повышенными окружными скоростями;

–АЧВ-2 с сырым валом с повышенными окружными скоростями.

Вмарках чугунов:

А – антифрикционный;

Ч – чугун;

С – серый, К – ковкий, В – высокопрочный;

1, 2 – номера сплавов.

Рис. 4. Диаграмма состояния системы Sn – Sb

Чугунные вкладыши применяют для неответственных подшипников тихоходных двигателей из-за сравнительно высокого коэффициента трения сталъ – чугун (по сравнению с парами бронза – сталь или баббит – сталь).

Баббиты

Специальные подшипниковые сплавы – баббиты имеют минимальный коэффициент трения со сталью, благодаря вязкой основе они легко поглощают посторонние твердые частицы не образуя задиров вала. Обычно применяют баббиты на оловянистой и свинцовистой основах.

30

Оловянистые баббиты обладают высокими антифрикционными свойствами.

Рис. 5. а – микроструктура антифрикционного чугуна;

б– микроструктура оловянистого баббита

Всоответствии с диаграммой состояния оптимальной композицией сплава является двухфазная структура а + . фаза – твердый раствор на

основе Sn является мягкой основой, а – твердый раствор на основе ин-

терметаллидного соединения SnSb и химического соединения Cu3Sn выполняют роль твердых включений.

Марки баббитов:

–Б88 88 % Sn; 7 – 8 % Sb; 2,5 – 3,5 % Cu;

–Б83 83 % Sn; 10 – 12 % Sb; 5,5 – 6,5 % Cu.

Свинцовистые баббиты являются более экономичными, чем баббиты на основе олова.

Рис. 6. а – диаграмма состояния системы Pb – Sn; б – микроструктура свинцовистого баббита

31

Марки баббитов:

–Б16 15 – 17 % Sn; 15 – 17 % Sb; 1,5 – 2 % Cu остальное Pb;

–Б6 5 – 6 % Sn; 14 – 16 % Sb; 2,5 – 3,0 % Cu остальное Pb;

–БН 9 – 11 % Sn; 13 – 15 % Sb; 1,5 – 2 % Cu остальное Pb;

–БТ 9 – 11 % Sn; 14 – 16 % Sb; 0,7 – 1,1 % Cu остальное Pb.

Кальциевые баббиты являются также экономичными сплавами. В структуре мягкой основой является твердый раствор Na в Pb, а твердыми включениями – химические соединения Pb3Ca.

Но эти баббиты обладают худшими свойствами, чем оловянистые и свинцовистые баббиты.

Марки баббитов:

– БКА 0,8 – 1,15 % Са; 0,6 – 0,9 % Na остальное Pb;

– БК2 0,35 – 0,55 % Са; 0,25 – 0,55 % Na; 1,5 – 2,5 % Sn остальноеPb.

Баббиты – лучшие подшипниковые сплавы, но дефицитность олова и свинца заставляют применять сплавы на Al и Zn основах.

Цинковые сплавы (ЦАМы)

Основным легирующим компонентом в сплавах на основе Zn являет-

ся Al 9 – 12 % (рис. 7).

Рис. 7. а – диаграмма состояния системы Zn-Al;

б– микроструктура сплава Zn-Al

Вэтих сплавах мягкой основой является эвтектика (Zn + Al + CuZn3),

атвердыми включениями – CuZn3 или Al.

32

Марки:

–ЦАМ 10-5 10,0 – 12,0 % Al, 4,0 – 5,0 % Cu остальное Zn;

–ЦАМ 9-1,5 9 – 11 % Al; 1 – 2 % Cu; 0,03 – 0,06 % Mg остальное Zn.

Эти сплавы по пластичности, коэффициенту трения и коэффициенту

линейного расширения уступают оловянистым баббитам, но почти равноценны свинцовистым.

Алюминиевые сплавы

Сплавы на основе Al являются двухфазными высоколегированными сплавами, в которых мягкой основой является Al, а твердыми включениями – химические соединения типа AlSb или Al3Ni. Сплавы на основе Al обладают низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, однако, по технологичности уступают оловянистым и свинцовистым баббитам. Высокий коэффициент линейного расширения алюминиевых сплавов требует больших зазоров в узлах подшипников скольжения.

Марки:

– АСС 6-5 5 – 6 % Sb, 4 – 5% Pb;

–АСМ 3,5 – 5 % Sb;

–АН 2,5 2,7 – 3,4 % Ni.

В качестве подшипниковых сплавов применяют также пористые металлокерамические сплавы, получаемые прессованием и спеканием порошков бронзы и графита или железа и графита. В порах этих сплавов удерживается смазка, что уменьшает износ, как подшипника так и вала. Без смазки могут работать материалы на полимерной основе: текстолит, фторопласт и другие.

2.Экспериментальная часть

1.Изучить и зарисовать микроструктуру образцов коллекции антифрикционных сплавов.

2.Расшифроватьмарки, указать применение сплавов.

3.Содержание отчета

1.Основные теоретические данные о применении антифрикционных сплавов и их маркировке.

2.Рисунки микроструктур антифрикционных сплавов.

4.Контрольные вопросы

1.Каким требованиям должны отвечать антифрикционные материалы?

2.Какую структуру должны иметь эти сплавы?

3.Приведите марки и укажите применение антифрикционных материалов.

4.Какие достоинства и недостатки у цинковых антифрикционных сплавов?

33

34

Учебное издание

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

к лабораторным работам по одноименному разделу курса «Материаловедение» для студентов машиностроительных специальностей

Авторы-составители: Базилеева Нина Ивановна

Овчинникова Мария Михайловна

Кенько Виктор Михайлович

Редактор Н.И. Жукова

Компьютерная верстка Н.Б. Козловская

Подписано в печать 04.05.2004.

Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Ризографическая печать. Усл. печ. л. 2,09. Уч. - изд. л. 2,54.

Тираж 500 экз. Изд. № 85. Заказ № .

Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого».

Лицензия ЛВ № 399 от 12.06.2001. 246746, г. Гомель, пр. Октября, 48.

Отпечатано на ризографическом оборудовании Учреждения образования «Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого».

246746, г. Гомель, пр. Октября, 48.

35