Антифрикционные сплавы Антифрикционные <a href=сплавы" title="Антифрикционные сплавы" align="left" width="200" height="150" class=""/>

Антифрикционные (подшипниковые) сплавы на основе олова и свинца называются баббитами, по имени американского изобретателя (I. Babbit). Три марки баббитов разработаны на основе олова и три марки – на основе свинца. Состав баббитов приведен в табл. 51, а их свойства – в табл. 52.

Антифрикционные сплавы должны иметь гетерогенную структуру и состоять либо из твердой основы с мягкими включениями, либо из мягкой основы и твердых включений.

Мягкая основа сплава обеспечивает хорошую прирабатываемость подшипника к валу; твердые включения служат опорными точками для трущихся частей вала. Небольшая поверхность соприкосновения вала и вкладыша уменьшает трение, а имеющиеся промежутки между валом и мягкой основой обеспечивают хорошую подачу смазки и ее равномерное распределение (рис. 55).

Баббиты относятся к группе сплавов с мягкой основой. Для уменьшения трения и равномерного распределения нагрузки на подшипник количество твердых частиц должно быть небольшим и они должны равномерно распределяться по объему металла.

Структуру оловянных баббитов можно описать по диаграмме состояния олово–сурьма (рис. 56), так как медь в них связана с оловом в форме соединения Cu6Sn5 и образует самостоятельную фазу.

Мягкую пластичную основу образуют кристаллы ?фазы (твердого раствора сурьмы в олове), а кристаллы ?'фазы (SnSb) и химического соединения Cu6Sn5 – твердую составляющую. При кристаллизации первично образуются кристаллы Cu6Sn5, которые образуют в жидком сплаве своеобразную сетку, препятствующую ликвации в сплаве ?'фазы.

Структура оловянных баббитов показана на рис. 57. У сплавов Б88 и Б83 наблюдается большое количество твердых фаз (светлые включения).

Антифрикционные <a href=сплавы" title="Антифрикционные сплавы" width="216" height="208" class=""/>


Антифрикционные <a href=сплавы" title="Антифрикционные сплавы" width="209" height="204" class=""/>


 

б

Рис. 57. Структура оловянных баббитов × 100: а Б88; б Б83

Для анализа структуры свинцовых баббитов можно воспользоваться диаграммой состояния тройной системы Pb Sb Sn (рис. 58), на которой точками обозначены сплавы: 1 Б16, 2 БН, 3 БС6.

Антифрикционные <a href=сплавы" title="Антифрикционные сплавы" width="419" height="279" class=""/>

Рис.58. Диаграмма состояния системы Pb – Sb – Sn

В свинцовых баббитах роль мягкой основы играет твердый раствор ?(Pb) олова, сурьмы и меди в свинце, а твердыми составляющими являются включения интерметаллидов.

В баббите Б16 (рис. 59, а) на фоне эвтектики ?(Pb) + ? (SnSb) наблюдаются более светлые твердые включения ?и ?'фаз (SnSb) и светлые иглы химического соединения Cu2Sb. В баббите марки БН с меньшим содержанием олова (рис. 59, б) кроме светлых кристаллов ?фазы присутствует эвтектика ?(Pb) + ? (SnSb). Мышьяковистая составляющая (AsCd) располагается внутри ?фазы в виде серых пятен.

В баббите БС6 мягкие кристаллы твердого раствора окружены более твердой эвтектической смесью.

Антифрикционные <a href=сплавы" title="Антифрикционные сплавы" width="413" height="220" class=""/>

a                                                   б

Рис. 59. Структура свинцовых баббитов × 100: а БН; б Б16

Оловянные баббиты применяются для заливки подшипников паровых турбин, турбокомпрессоров, турбонасосов, гидротурбин, дизелей и других высоконагруженных установок. Баббит Б88 выдерживает более высокие скорости вращения и рабочие температуры, чем Б83.

Баббиты на основе свинца являются более дешевым заменителем баббитов на основе олова. Они выдерживают меньшие удельные давления и окружные скорости вращения, поэтому применяются для подшипников, работающих при средних скоростях и средних нагрузках. Это подшипники дизелей компрессоров, судовых валоводов (БН), моторноосевые подшипники электровозов и путевых машин (Б16), подшипники автотракторных двигателей (БС6).

Для подшипников подвижного состава железных дорог (вагоны, тепловозы, электровозы) и тракторов рекомендуется использовать кальциевые баббиты БКА, БК2, БК2Ш на основе свинца (ГОСТ 120978), в состав которых входят Ca (0,301,15%), Na (0,200,90%), Mg (0,010,009%) и Al (0,050,20%). Эти сплавы менее хрупкие и более износостойкие, чем баббиты Б16, БН и БС6. Они хорошо сопротивляются воздействию ударных нагрузок.

  • Читать все новости