Эвтектика состоит из
твердость
Очевидно, доэвтектические сплавы, т. е. имеющие структуру эвтектика
свинец, слишком мягки и лучшими являются заэвтектические сплавы, содержащие
Рис. 432. Диаграмма состояния
Рис. 433. Микроструктура баббита
Мягкой основой является эвтектика, а твердыми включениями — кристаллы сурьмы, количество которых составляет около
общего объема сплава.
Таблица 130. (см. скан) Химический состав баббитов и структура
В системе
(рис. 432) олово имеет низкую твердость
Оптимальной композицией будет сплав, состоящий из
имеющий двухфазную структуру а
где а-твердый раствор на базе олова (мягкая основа),
-твердый раствор на базе интерметаллидного соединения SnSb (твердые включения).
Оловянносвинцовосурьмянистый подшипниковый сплав в качестве мягкой основы имеет твердый раствор на базе свинца, а твердыми включениями служат соединения
Перечисленные сплавы содержат, как правило, добавку меди, которая, с одной стороны, уменьшает ликвацию по плотности, а с другой — образует соединение
выполняющее роль твердых включений.
Типичная структура оловянносурьмяномедного баббита
(состав см. в табл. 130) приведена на рис. 433. На темном фоне твердого раствора а видны кубические включения соединения
и более мелкие включения соединения
. В случае перегрева образуются более крупные включения, и качество баббита ухудшается.
Приведенные в табл. 130 составы баббитов можно разделить на три группы. К первой относятся оловянносурьмяные
ко второй — свинцовооловянносурьмяные
к третьей — свинцовые баббиты, не содержащие олова. Баббиты второй группы
кроме олова, сурьмы и меди, содержат еще добавки других компонентов. Назначение этих присадок различное — мышьяк увеличивает жидкотекучесть (облегчается заливка вкладыша), никель повышает твердость, что уменьшает износ, аналогично влияет и кадмий. Роль теллура и мышьяка — образовывать мелкие твердые включения
повышающие износоустойчивость баббита.
Оловянносурьмяные баббиты
являются наилучшими. Оловянная основа вязкая и пластичная и менее склонна к усталостному разрушению. На втором месте стоит оловянносвинцовосурьмяный баббит (Б 16), в котором мягкая основа — свинец. Оловянносвинцовосурьмяные баббиты значительно дешевле оловянносвинцовых, а по качеству уступают им ненамного. Хуже свинцовосурьмяный баббит
основой которого является недостаточно пластичная эвтектика.
(см. скан)
Баббит
применяемый в железнодорожном транспорте, как и баббит
является относительно дешевым сплавом, его структура: основа — свинец, твердые включения — химические соединения свинца с кальцием и натрием.
Дефицитность олова, а также свинца заставляет изыскивать и применять сплавы на другой, менее дефицитной основе (цинка, алюминия).
В качестве цинковых подшипниковых применяют сплавы марки
Их состав приведен в табл. 131 (там же указаны структура и некоторые свойства).
Цинковые сплавы
и
уступают баббитам на оловянной основе по пластичности, коэффициенту трения и коэффициенту линейного расширения и примерно равноценны свинцовистым баббитам.
Имеется также серия алюминиевых сплавов, применяемых как подшипниковые. Это двухфазные высоколегированные сплавы, в которых твердый раствор на базе алюминия является мягкой основой, а химические соединения — твердыми включениями.
Таблица 131. (см. скан) Состав и некоторые свойства цинковых баббитов
Состав и некоторые свойства алюминиевых подшипниковых сплавов приведены в табл. 132.
Алюминиевые подшипниковые сплавы обладают высокими свойствами (низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью). Но по технологичности они уступают обычным баббитам. Их более высокая твердость является скорее недостатком, чем преимуществом сплава, так как требует обработки цапф и вкладыша повышенной чистоты, а шейка вала должна быть твердой. Наблюдение этих условий вызовет ускоренный износ. Высокий коэффициент линейного расширения алюминиевых баббитов требует более тщательной сборки с большими зазорами.
Алюминиевые баббиты применяют вместо оловянных и свинцовых баббитов, а также свинцовистой бронзы.
Таблица 132. (см. скан) Состав и некоторые свойства алюминиевых баббитов
Кроне алюминиевых сплавов, указанных в табл. 132 применяют такого же назначения алюминевооловянные сплавы, содержащие
с разными добавками в количестве
никеля, меди, кремния.