БАББИТЫ (по ГОСТ 1320-74)
Общие сведения. Баббиты — белые легкоплавкие анти
фрикционные сплавы на основе олова или свинца. Применяются
для заливки вкладышей подшипников скольжения различных
машин. Основные требования, предъявляемые к антифрикцион-
ным сплавам, определяются условиями работы вкладыша под-
шипника. Антифрикционные сплавы должны иметь высокую из-
носостойкость и малый коэффициент трения между валом и
подшипником; достаточную пластичность для лучшей прираба-
тываемости к поверхности вала; твердость, достаточную для
вкладыша как опоры вала, но не вызывающую сильного износа
самого вала; обладать микрокапиллярностью, т.е. способностью
удерживать смазочные материалы.
Указанные требования обеспечиваются неоднородной струк-
турой антифрикционных сплавов, состоящей из мягкой основы с
равномерно распределенными в ней твердыми включениями.
При вращении вал опирается на твердые частицы, обеспечиваю-
щие износостойкость и способность воспринимать сравнительно
высокие удельные давления, а мягкая основа, изнашиваясь быст-
рее, прирабатывается к валу и образует сеть каналов (микрорель-
еф). удерживающих смазочный материал.
Оловянные и свинцовые баббиты.
ГОСТ 1320-74 распространяется на оловянные и свинцовые баббиты
в чушках, применяемые для заливки подшипников скольжения и других
антифрикционных деталей.
В зависимости от химического состава устанавливаются
следующие марки баббитов: Б88, Б83, Б83С (оловянные баббиты);
Б16, БН и БС6 (свинцовые баббиты).
Химический состав и категории качества баббитов приведе-
ны в таблице.
Среди баббитов лучшими антифрикционными свойствами
обладают оловянные. Они применяются для подшипников ответ-
ственного назначения, когда от антифрикционного материала
требуются минимальный коэффициент трения, высокая износо-
стойкость и вязкость. По сравнению с баббитами на основе свин-
ца износ оловянных баббитов в два раза меньше.
Все оловянные баббиты содержат в своем составе сурьму и
медь, а баббит Б88 дополнительно легирован кадмием и никелем.
Структура оловянных баббитов состоит из мягкой основы
(раствора сурьмы в олове) и равномерно распределенных в ней
твердых частиц химического соединения SnSb. Таким образом,
сурьма упрочняет мягкую основу баббитов и создает включения
высокой твердости. Добавка меди дополнительно увеличивает
твердость оловянных баббитов (за счет образования твердых
.включений Cu3Sn и препятствует ликвации по плотности. Не-
значительные добавки кадмия и никеля не образуют новых со-
ставляющих в структуре баббита Б88, но уменьшают размеры
кристаллитов химического соединения.
Баббит Б88 применяется для подшипников, работающих
при больших скоростях и высоких динамических нагрузках. Для
подшипников, работающих при больших скоростях и средних
.нагрузках, применяются баббиты Б83 и Б83С.
Недостаток оловянных баббитов — высокое содержание до-
рогого и дефицитного олова.
Более дешевые свинцовые баббиты применяют в менее от-
ветственных случаях, так как они уступают оловянным баббитам
по механическим и антифрикционным свойствам, а также и по
коррозионной стойкости. Свинцовые баббиты имеют структуру,
состоящую из эвтектики (мягкая основа) и твердых частиц β
фазы (SnSb), СuзSn и Си2Sb. .
Содержание дефицитного олова в свинцовых баббитах сни-
жено (5,5-17%). Для предотвращения ликвации при литье из-за
различия плотности олова, свинца и более легкой сурьмы в свин-
цовые баббиты вводят добавки меди.
Наиболее простой по химическому составу баббит Б 16 имеет
повышенную хрупкость и применяется только для спокойных
условий работы без динамических нагрузок.
Баббит БН дополнительно легирован никелем, мышьяком и
кадмием. Добавка никеля повышает твердость и износостойкость
сплава. Мышьяк улучшает жидкотекучесть баббита и повышает
его теплопрочность. Кадмий вводят для повышения прочности и
коррозионной стойкости сплава.
Самый дешевый баббит марки БС6 обладает достаточной
вязкостью и применяется для работы в условиях ударных нагру-
зок.
Условия работы и примерное назначение баббитов приведе-
ны в таблице.
Химический состав и категории качества оловянных и свинцовых баббитов
Марка баббита | Категория качества | Массовая доля основных компонентов, % | Суммарная массовая доля приме-сей, % не более | ||||||
Sn | Sb | Cu | Cd | Ni | Аs | РЬ | |||
Б88 |
Высшая
|
Остальное
|
7,3-7,8
|
2,5-3,5
|
0,8-1,2
|
0,15-0,25
|
—
|
—
|
0,260
|
Б83 |
То же
|
То же
|
10,0-12,0
|
5,5-6,5
|
—
|
—
|
—
|
—
|
0,559
|
Б83С |
— —
|
— —
|
9,0-11,0
|
5,0-6,0
|
—
|
—
|
—
|
1,0-1,5
|
0,265
|
Б16 |
Первая
|
15,0-17,0
|
15,0-17,0
|
1,5-2,0
|
—
|
—
|
—
|
Остальное
|
0,660
|
БН |
Высшая
|
9,0-11,0
|
13,0-15,0
|
1,5-2,0
|
0,1-0,7
|
0,1-0,5
|
0,5-0,9
|
То же
|
0,270
|
БС6 |
То же
|
5,5-6,5
|
5,5-6,5
|
0,1-0,3
|
—
|
—
|
—
|
—
|
0,285
|
Условия работы и применение оловянных и свинцовых баббитов
|
|
|
|
|
|
Марка
|
Характеристика
|
Давление МПа |
Окружная скорость м/с | Рабочая температура °С |
Применение
|
баббита |
нагрузки |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
Б88
|
Спокойная
|
20; 15
|
50
|
75
|
Подшипники для быстроход ных и среднеоборотных дизе |
|
ударная
|
|
|
|
лей. Нижние половины крейцкопфных подшипников |
|
|
|
|
|
малооборотных дизелей
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б83
|
Спокойная
|
15; 10
|
50
|
70
|
Подшипники турбин, крейц-
|
|
ударная
|
|
|
|
копфные, мотылевые и рамо-
|
Б83С
|
Спокойная
|
15; 10
|
50
|
70
|
вые подшипники малооборот
|
|
ударная
|
|
|
|
ных дизелей, опорные
|
|
|
|
|
|
подшипники гребных валов
|
БН
|
Спокойная
|
10;
|
30
|
70
|
Подшипники, работающие
|
|
ударная
|
7,5
|
|
|
при средних скоростях и
|
|
|
|
|
|
средних нагрузках. Подшип
|
|
|
|
|
|
ники дизелей, компрессоров,
|
|
|
|
|
|
судовых водопроводов
|
Б16
|
Спокойная
|
10
|
30
|
70
|
Моторно-осевые подшипники
|
|
|
|
|
|
электровозов, путевых ма
|
|
|
|
|
|
шин, оборудование тяжелого
|
|
|
|
|
|
машиностроения
|
БС6
|
Ударная
|
15
|
-
|
70
|
Подшипники автотракторных
|
|
|
|
|
|
двигателей
|
Кальциевые баббиты.
Наиболее дешевые из баббитов кальциевые баббиты — изготовляются по
ГОСТ 1209-90.
Это сплавы на основе свинца с небольшими добавками кальция и на
трия. По требованию потребителя кальциевые баббиты легируют
другими легирующими элементами.
Изготавливают следующие марки кальциевых баббитов:
БКА, БК2 и БК2Ш. Химический состав и применение баббитов
даны в таблице.
Кальциевые баббиты обладают наименьшей теплопроводно-
стью и наибольшей плотностью среди всех баббитов на основе
олова или свинца. К их недостаткам относится также легкая
окисляемость.
Все баббиты имеют существенный недостаток — низкое со-
противление усталости, что ухудшает работоспособность подшип-
ника. Из-за небольшой прочности баббиты могут успешно экс-
плуатироваться только в подшипниках, имеющих прочный
стальной (чугунный) или бронзовый корпус. Обычно тонкостен-
ные подшипниковые вкладыши автомобильных двигателей изго-
товляют штамповкой из биметаллической ленты, полученной на
линии непрерывной заливки.
Продолжительность работы подшипников зависит от тол-
щины баббитового слоя, залитого на стальной вкладыш. Умень-
шение толщины слоя увеличивает срок службы подшипника.
Дефицитность олова и в меньшей степени свинца заставляет
изыскивать и применять антифрикционные сплавы на менее де-
фицитной основе (например, на основе алюминия.
Химический состав и применение кальциевых баббитов
|
Массовая доля элементов, %
|
|
|||||||||||
|
основные компоненты
|
примеси, не более
|
|
||||||||||
Марка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прочие |
Применение
|
|
Са
|
Ма
|
Мg
|
Sn
|
А1
|
РЬ
|
Вi
|
Sb
|
Cu
|
Al
|
Mg
|
примеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БКА
|
0,95-1,15
|
0,70-0,90
|
~"
|
—
|
0,05-0,20
|
Остальное
|
0,10
|
0,25
|
—
|
—.
|
0,02
|
0,30
|
Для заливки буксовых подшипников трения для вагонов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и тендеров железных дорог.
|
БК2
|
0,3-
|
0,20-
|
0,01-
|
1,50-
|
—
|
То же
|
0,20
|
0,20
|
0,15
|
0,02
|
—
|
0,30
|
Для заливки вкладышей коренных и шатунных |
|
0,55
|
0,40
|
0,05
|
2,10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подшипников дизелей и газовых двигателей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БК2Ш
|
0,65-
|
0,70-
|
0,03-
|
1,50-
|
-
|
—
|
0,20
|
0,20
|
0,15
|
0,02
|
-
|
0,30
|
Для подшихтовки сплавов при
|
|
0,90
|
0,90
|
0,09
|
2,10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заливке вкладышей коренных
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и шатунных подшипников
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дизелей и газовых двигателей.
|
Примечание. Баббит марки БКА по согласованию с потребителем может изготовляться с массовой долей алюминия менее 0,05 %.