Занятие 16 . Антифрикционные сплавы

Требования к сплавам. Антифрикционные сплавы предназначены для повышения долговечности трущихся поверхностей машин и механизмов. Трение происходит в подшипниках скольжения между валом и вклады­шем подшипника. Поэтому для вкладыша подшипника подбирают та­кой материал, который предохраняет вал от износа, сам минимально из­нашивается, создает условия для оптимальной смазки и уменьшает тре­ние. Исходя из этих требован и и, антифрикционный материал представ­ляет собой сочетания достаточно прочной и пластичной основы, в кото­рой имеются опорные (твердые) включения. При трении пластичная основа частично изнашивается, а вал опирается на твердые включения. В этом случае трение происходит не по всей поверхности подшипника, а смазка удерживается в изнашивающихся местах пластичной основы,

Антифрикционными сплавами служат сплавы на основе олова, свинца, меди или алюминия, обладающие специальными антифрикционными свойствами. Антифрикционные свойства сплавов проявляются при трении в подшипниках скольжения. Это, в первую очередь, низкий коэффициент трения, хорошая прирабатываемость к сопрягаемой дета­ли, высокая теплопроводность, способность удерживать смазку и др. Из антифрикционных сплавов наиболее широко применяют баббит, бронзу, алюминиевые сплавы, чугун и металлокерамические материалы.

Антифрикционные сплавы хорошо прирабатываются в парах трения благодаря мягкой основе— олову, с винцу или алюминию. Более твердые металлы (цинк, медь, сурьма), вкрапленные в мягкую основу, способны выдерживать большие нагрузки. После приработки и частичной дефор­мации мягкой основы в ней образуются углубления, способные удержи­вать смазку, необходимую для нормальной работы пары.

Сплавы. Баббиты— антифрикционные материалы на основе олова или свинца. Их применяют для заливки вкладышей подшипников скольже­ния, работающих при больших окружных скоростях и при переменных и ударных нагрузках. По химическому соста­ву баббиты классифицируют на три группы: оловянные (Б83, Б88), оловянно-свинцовые (БС6, Б16) и свинцовые (БК.2, БКА). Последние не имеют в своем соста­ве олова.

Лучшими антифрикционными свойст­вами обладают оловянные баббиты.

Баббиты на основе свинца имеют несколько худшие антифрикцион­ные свойства, чем оловянные, но они дешевле и менее дефицитны. Свин­цовые баббиты применяют в подшипниках, работающих в легких усло­виях. В марках баббитов цифра показывает содержание олова. Напри­мер, баббит БС6 содержит по 6% олова и сурьмы, остальное - свинец.

Дня оловянных и оловянно-фосфористых бронз характерны высокие антифрикционные свойства: низкий коэффициент трения, небольшой износ, высокая теплопроводность, что позволяет подшипникам, изготовленным из этих материалов, работать при высоких окружных скоростях и на­грузках.

Алюминиевые бронзы, используемые в качестве подшипниковых спла­вов, отличаются большой износостойкостью, но могут вызвать повышен­ный износ вала. Их применяют вместо оловянных и свинцовых баббитов и свинцовых бронз.

Свинцовые бронзы в качестве подшипниковых сплавов могут работать в условиях ударной нагрузки.

Латуни по антифрикционным свойствам уступают бронзам. Их ис­пользуют для подшипников, работающих при малых скоростях и уме­ренных нагрузках.

Из-за дефицитности олова и свинца применяют сплавы на менее дефи­цитной основе, например алюминиевые сплавы. Алюминиевые сплавы обладают хорошими антифрикционными свойствами, высокой тепло­проводностью, хорошей коррозионной стойкостью в масляных средах и достаточно хорошими механическими и технологическими свойствами. Их применяют в виде тон кого слоя, нанесенного на стальное основание, т.е. в виде биметаллического материала..