Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Антифрикционные материалы

15.11.2018

Антифрикционность — способность материала обеспечивать низкий коэффициент трения скольжения и, следовательно, малую скорость изнашивания сопряженных деталей, а также скольжение без заедания при любых нагрузках и скоростях.

Антифрикционные сплавы на основе олова, свинца, меди предназначены для производства подшипников скольжения, работающих в условиях жидкостного трения. Использование этих сплавов для изготовления подшипников возможно благодаря следующим свойствам материала:

- физическим — низкой температуре плавления (для удобной заливки), высокой теплопроводности, хорошей смачиваемости смазкой, низкому коэффициенту линейного расширения, адгезии с материалом вкладыша;

- химическим — способности образовывать на поверхности защитные пленки;

- механическим — хорошей прирабатываемости, т. е. способности при трении легко пластически деформироваться и увеличивать площадь фактического контакта, что снижает местное давление и температуру на поверхности подшипника.

Кроме специальных химических, физических и механических свойств, сплавы для подшипников скольжения отличаются особой микроструктурой. Она должна быть гетерофазной, т. е. размеры одной из фаз должны быть крупными (несколько миллиметров или сантиметров); также одна из фаз должна быть мягкой, а другая — значительно тверже.

Два типа микроструктуры сплавов для подшипников скольжения показаны на рис. 17.4. Для микроструктуры I типа свойственна мягкая матрица и твердые частицы, а II типа — твердая матрица и мягкие частицы. Микроструктура I типа распространена больше, она встречается в баббитах, бронзах, латунях; II типа — более редкая, она характерна для свинцовистой бронзы, чугунов и других сплавов.

Назначение твердой фазы — быть опорой для вала и обеспечивать износостойкость. Мягкая фаза в нормальных условиях работы подшипника должна способствовать прирабатываемости сплава, удерживать смазку, а в случае форсированных режимов — размягчаться и предупреждать повреждение сопряженных поверхностей.

Сплавы на основе олова и свинца, специально разработанные для подшипников скольжения, называются баббитами (оловянными или свинцовыми соответственно). Эти сплавы легируют медью, сурьмой, кальцием.

Микроструктура баббитов полностью отвечает требованиям, предъявляемым к антифрикционным материалам. Например, в баббите Б83 твердый раствор сурьмы в олове является мягкой составляющей, частицы интерметаллидных фаз SnSb, Сu3Sn4 — твердой составляющей (рис. 17.5).

К сплавам на оловянной основе относят баббиты Б83 (83 % Sn, 11 % Sb, 6 % Cu) и Б88; на свинцовой основе — Б16 (16 % Sn, 16 % Sb, 2 % Cu) и BH (ГОСТ 1320—74); на свинцово-кальциевой основе — БКА и BK (ГОСТ 1209—90).

Баббиты на оловянной (Б83, Б88) и на оловянно-свинцовой (Б 16, BH) основах применяют для подшипников скольжения, работающих в механизмах с высокими нагрузками и скоростями скольжения, таких как паровые турбины, турбокомпрессоры, быстроходные дизели, опорные подшипники гребных винтов.

В качестве антифрикционных материалов для подшипников скольжения применяют также бронзы. Согласно ГОСТ 1209—90, из оловянных (БрО10Ф1), оловянно-цинковых (БрО10Ц2), свинцовых (БрС30), оловянно-свинцово-цинковых (Бр05Ц5С5) бронз изготовляют подшипники скольжения для механизмов, работающих с высокими нагрузками и средними скоростями скольжения, например в авиационных двигателях, мощных турбинах. Повышенные нагрузки бронзы выдерживают благодаря специфической микроструктуре. Так, в бронзе БрСЗО твердой фазой является медный твердый раствор, а мягкой — частицы свинца (рис. 17.6). Достоинством бронз является то, что в них сочетаются антифрикционные свойства с высокой теплопроводностью, сопротивлением ударным и усталостным нагрузкам.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: