 |
Антифрикційні сплави
|
|
|
|
Антифрикційні матеріали призначені для виготовлення підшипників (опор) ковзання, які часто використовуються в сучасних машинах і приладах завдяки їх стійкості до вібрацій, безшумній роботі та незначним габаритам.
Основними функційними властивостями підшипникового матеріалу є антифрикцінність і стійкість до втоми. Антифрикційність — це здатність матеріалу забезпечувати низький коефіцієнт тертя ковзання з метою досягнення високої зносостійкості як самого підшипника, так і спряженого сталевого чи чавунного вала.
Бабітами називають м'які антифрикційні сплави на основі олова або свинцю. Їх маркують літерами "Б", якщо вони на основі олова, "БС" — містять олово і свинець, "БК" — свинець та кальцій, "БН" — олово й домішки нікелю, а також числами, що відповідають вмісту олова у відсотках.
За хімічним складом бабіти поділяють на олов'яні (Б88, Б83), олов'яно-свинцеві (Б16, БС6) та свинцеві (БКА, БК2).
Через великий вміст високовартісного олова такі бабіти використовують для відповідальних підшипників, які працюють при великих швидкостях і високих (Б88) та середніх (Б83, Б83С) навантаженнях (парових турбін, турбокомпресорів, дизельних двигунів суден, опор гребних гвинтів тощо). Через низький опір втомі товщина шару бабіту підшипника не перевищує 1 мм.
Олов'яно-свинцеві бабіти містять не більше 17% олова. М'якою основою у них є твердий розчин олова, сурми та міді у свинці. Бабіт Б16 крихкіший за Б83, тому замінює його у спокійних умовах роботи: у підшипниках електровозів, паровозів, парових машин, гідротурбін тощо. Найдешевшим з бабітів є бабіт БС6; його застосовують у підшипниках нафтових двигунів, металообробних верстатів, а також для ударно-навантажених підшипників автотракторних двигунів. Ще дешевшими с свинцеві бабіти з кальцієм і натрієм (БКА, БК2). Ці бабіти використовують у підшипниках трамваїв і залізничних вагонів, у гірничодобувних машинах тощо.
|
|
|
Замінником високовартісних бабітів є алюмінієвий сплав АСМ (3,5...6,5% Sb, 0,3...0,7% Мg, решта — Аl).
До антифрикційних сплавів з м'якою основою належать також олов'янисті та олов'янисто-цинково-свинцевисті бронзи. Це, наприклад, бронзи БрО1ОФ1, БрО10Ц2, БрO5Ц5С5, БрО6Ц6СЗ. Iз них виготовляють підшипники ковзання електродвигунів, компресорів, що працюють при значних тисках і середніх швидкостях ковзання.
До сплавів з твердою основою належать також графітизовані чавуни. Роль м'яких вкраплень у них виконує графіт. Для роботи в умовах високих тисків і малих швидкостей ковзання використовують сірі чавуни СЧ15, СЧ20, леговані антифрикційні чавуни АЧС-1. АЧС-2, АЧС-3, високоміцні АЧВ-1, АЧВ-2. а також ковкі АЧК-1, АЧК-2. Перевагою чавунів є невисока вартість, а недоліками — недостатня припрацьовуваність до спряженої деталі, чутливість до наявності мастила і ударних навантажень.
Широке застосування у техніці отримали шаруваті підшипники. Перелічені антифрикційні матеріали, чисті метали та основа розміщені у них окремими шарами, кожен з яких має своє функційне призначення. Наприклад, чотиришаровий підшипниковий матеріал для сучасних автомобільних двигунів складається зі сталевої основи, на яку нанесено шар свинцевої бронзи БрСЗ0 товщиною 250 мкм. Цей шар покритий тонким (~ 10 мкм) шаром нікелю або латуні. Останній шар тощиною 25 мкм виготовлений зі сплаву олова та свинцю. Сталева основа забезпечує міцність і жорсткість підшипника у вигляді вкладиша. Верхній м'який шар поліпшує припрацьовуваність. Після його спрацювання робочим шаром стає бронза. Шар нікелю або латуні запобігає дифузії олова з верхнього шару у свинцеві вкраплення бронзи.
Тема 2.9 Корозія металів і способи захисту від неї
|
|
|
