«Антифрикционные сплавы»

Наряду с подшипниками качения в машинах широко используются подшипники скольжения. Поскольку вкладыши под­шипников скольжения непосредственно соприкасаются с валами, их изготовляют из сплавов достаточно пластичных, чтобы было легко прирабатываться к поверхности вращающегося вала, и до­статочно прочных, чтобы служили опорой для вала; кроме того, сплавы должны иметь малый коэффициент трения с материалом вала и достаточно низкую температуру плавления, что необходимо для заливки подшипников. Сплавы, удовлетворяющие перечисленным требованиям, называются подшипниковыми или антифрикцион­ными.

Антифрикционные сплавы имеют пластичную основу, в которой равномерно рассеяны более твердые частицы. При вращении в под­шипнике вал опирается на эти твердые частицы, а мягкая основа сплава по поверхности соприкосновения с валом изнашивается, в результате чего образуется сеть микроканалов, по которым пере­мещается смазка. Подшипниковые материалы делят на следующие группы: белые антифрикционные сплавы на основе олова, свинца (баббиты) и алюминия; сплавы на основе меди, чугуны серые, моди­фицированные и ковкие; металлокерамические пористые материалы; пластмассы.

Баббиты. В оловянном баббите марки Б83 пластичной основой является твердый раствор сурьмы в меди и олове, а твер­дыми частицами—соединения SnSb и Cu₃Sn. Баббиты Б83 применяют для заливки подшипников особо нагруженных машин. Оловянные баббиты дороги, поэтому по возможности их заменяют баббитами, состоящими преимущественно из свинца (например, баббитом марки Б16).

В свинцовых баббитах с сурьмой (марки Б16) твердые частицы образуют кристаллы соединений SnSb и Cu₃Sn, рассеянные в мягкой основе — растворе сурьмы и олова в свинце. Эти баббиты уступают по качеству оловянным, однако с успехом применяются для под­шипников средней нагруженности (например, в тракторных и авто­мобильных двигателях).

Другие подшипниковые сплавы. Сплавы алюминия по сравнению с баббитами отличаются меньшей плотностью, большей прочностью и меньшей стоимостью. Недостатком их является значительная разница в коэффи­циенте расширения алюминиевых сплавов и стали. Различные марки этих сплавов содержат олово (от 3,5 до 23 %), медь (0,7—8,5 %), кремний (0,3—1,2 %), никель (0,3—3,3%). Эти сплавы идут для изгото­вления литых подшипников и прокатных полос с последующей штамповкой из них. В качестве антифрикционных сплавов применяют бронзы БрОЦС5-5-5, БрОЦС4-4-17, БрСЗО и цинковые сплавы, а в качестве дешевых заменителей металлических материалов для подшипников используют пластифицированную древесину, текстолит и резину. Большое распространение получили спеченные анти­фрикционные материалы.

Антифрикционные сплавы содержат дефицитные цветные металлы (олово, свинец, сурьма), кроме того, они не могут работать в условиях сухого трения, при большой скорости скольжения, в агрессивных средах и при температурах выше 350 °С.

Для изготовления подшипников скольжения, вкладышей, втулок, уплотнителей все более широкое применение находят спеченные антифрикционные материалы, которые могут работать в названных выше условиях. Эти материалы характеризуются также низким коэффициентом трения, высокой износоустойчивостью и хорошей прирабатываемостью. Относительная пористость этих материалов (18—25 %) обеспечивает необходимую масловпитываемость; для про­питки маслом изделия обрабатывают в масляной ванне при темпе­ратуре 100—120 °С.

Спеченными антифрикционными материалами являются железо-графит, железо-графит-медь, железо-медь, бронзографит.

Фрикционные спеченные материалы применяют для прокладок и тормозных дисках машин, для тормозных лент и колодок в само­летах, тракторах и т. д. В состав их входят медь, железо, олово, графит, кремний. Эти материалы выдерживают давление до 7 МПа и нагрев до температуры 550 °С.