Состав баббита из чего состоит

Баббит – искусственно созданный сплав металлов, обладающих разными химическими свойствами. Основу этих сплавов составляют металлы, которые имеют невысокую температуру плавления. К этим металлам относятся свинец, олово, мышьяк и сурьма.

Поскольку одни элементы более мягкие, а другие более твёрдые, то получается специфический сплав, обладающий хорошими свойствами, позволяющими снижать коэффициент трения (так называемыми антифрикционными свойствами), износоустойчивостью и долговечностью.

Баббиты

Изобретение таких материалов относится к той категории научных курьёзов, когда основная деятельность изобретателя далека от предмета изобретения.

Приоритет изобретения сплавов, которые применяются во многих механизмах, принадлежит Исааку Бэббиту – профессиональному ювелиру.

Он запатентовал своё изобретение ещё в 1841 году и даже получил от Конгресса США огромную по тем временам премию – 20000 долларов. Уже через шесть лет он появился в России.

Классификация баббитов

Сегодня хорошо изучены и отработаны следующие марки:

• оловянные;
• кальциевые;
• свинцовые.

Все они производятся в соответствии с ГОСТ. Например, кальциевые баббиты изготавливают на основании ГОСТ 1209-90, баббиты оловянные и свинцовые по ГОСТ 1320-74.

Скачать ГОСТ 1209-90

Скачать ГОСТ 1320-74

Каждый из трёх марок классифицируется с помощью набора заглавных букв и цифр:

• оловянные баббиты имеют маркировку Б83, Б83С, Б88, SAE11, SAE12, ASTM2;
• свинцовые баббиты маркируются Б16, БН, БС6, SAE13, SAE14, ASTM7;
• кальциевые баббиты маркируются БК2, БК2Ш, БКА.

Основные характеристики и состав

Оценка свойств перечисленных марок производится на основе следующих характеристик:

1. Полный состав химических элементов сплава.
2. Физические характеристики сплава.
3. Литейно — технологические характеристики.
4. Механические свойства.
5. Предельно допустимые режимы работы.
6. Область применения сплава.

По химическому составу они отличаются тем, какой металл был выбран за основу. Так например, оловянный баббит Б83 включает до 85% олова (Sn), до 12% сурьмы (Sb), около 6% меди (Cu). Свинцовый баббит Б16 имеет в своём составе 87% свинца (Pb) и почти 13% сурьмы. Основным металлом в кальциевых баббитах используется свинец: до 96% с добавлением кальция (Ca), около 1%.

Для придания баббитам требуемых свойств в их состав включают твёрдые элементы. К этим элементам относится почти вся группа редкоземельных металлов: кадмий, теллур, сурьма и другие.

Среди физических характеристик наибольший интерес представляют: удельный вес, плотность, сопротивление электрическому току. У всех полученных сплавов эти показатели очень близкие.

Баббит марки Б83

Из литейно-технологических характеристик важную роль играют: температура плавления и температура, при которой необходимо производить заливку сплава в подшипник. Она зависит от дополнительных химических присадок.

Например, температура плавления оловянного баббита марки Б83 составляет 370°С, а температура при заливке должна составлять 440°С. Для сплава марки Б16 (свинцовые баббиты) температура плавления составляет 410°С, температура при заливке должна превышать 480°С.

Эти примеры наглядно показывают, что при заливке подобных сплавов в подшипник, температура расплава должна быть всегда выше температуры плавления.

Сегодня в промышленных масштабах баббиты производятся либо из руды соответствующих металлов, либо из вторичного сырья, поступающего на переработку. Исходя из технологической целесообразности, баббиты выпускаются в виде слитков. Вес каждого слитка составляет 22 кг.

Для борьбы с незаконным производством и организации системы учёта на каждом слитке делают оттиск в виде товарного знака производителя. На нём указывают порядковый номер произведенной плавки по заводскому учёту. Затем эти слитки используют для заливки в подшипники.

Слитки баббита

К механическим свойствам относят: допустимые размеры изделий, предел прочности заливки при кратковременной нагрузке, относительное удлинение, ударную вязкость и твёрдость.

Оценка предельно допустимых режимов работы производится на основании следующих характеристик: допустимая нагрузка, скорость вращения детали, твёрдость вала вращения, допустимая температура нагрева деталей.

Область применения определённого вида баббита определяется следующими характеристиками: вид нагрузки, удельное давление, круговая скорость, напряжённость работы и предельная рабочая температура.

В зависимости от своих индивидуальных свойств каждая разновидность баббита применяется строго в определённых механизмах и машинах. Все они применяются для заливки боковых стенок вала крепления подшипника. Это помогает значительно снизить коэффициент трения, препятствующий нормальному вращению подшипника.

Обладая относительно невысокой температурой плавления, удаётся получить хороший эффект при постепенном притирании вращающихся деталей. Он позволяет значительно снизить износ новых элементов подшипников и повысить их срок службы. Кроме этого при вращении подшипника, в баббите образовываются микроканалы.

Через них улучшается смазка всех вращающихся деталей.

Каждая марка баббита имеет особую область применения. Например, оловянные баббиты используют тогда, когда обязательно необходима повышенная износостойкость при высоких скоростях вращения. Особенно востребованы подобные марки, когда требуется обеспечить хорошую вязкость, допустимые температурные показатели и низкий коэффициент трения.

Хорошая сопротивляемость коррозии позволяет применять эти виды баббитов в условиях высокой влажности и даже в воде.

Например, рассмотренный выше баббит марки Б83 применяется в подшипниках, работающих на очень высоких скоростях и повышенных динамических нагрузках.

Это могут быть высокооборотистые дизельные двигатели, нижние половины так называемых крейкопфных подшипников низкооборотистых дизелей.

Кроме этого их применяют в мотылёвых и рамовых подшипниках, а также в подшипниках, которые служат опорой гребных валов на судах.

Свинцовые баббиты лучше всех переносят сильный нагрев. Их применяют в дизельных двигателях автомобилей, тракторов, экскаваторов. Баббиты марки Б16 применяют в подшипниках, размещённых в двигателях электровозов. Их устанавливают на различные путевые машины и в оборудовании, применяемом в тяжёлом машиностроении.

Баббит марки Б16

Кальциевые баббиты применяют на железнодорожном транспорте, для оснащения подвижного состава, как тепловозов, так и грузовых и пассажирских вагонов.

Достоинства и недостатки перечисленных сплавов

Все описанные сплавы обладают определёнными достоинствами и характерными недостатками. Из достоинств можно выделить:

• высокие антифрикционные свойства баббитов (противостоят возвратно-поступательным движениям механизмов);
• хорошая антикоррозийная стойкость;
• высокая износоустойчивость;
• повышенная ударная вязкость;
• относительно невысокая температура плавления баббита(интервал составляет 240°С — 340°С);
• повышенный коэффициент размягчаемости сплава (при температуре 100°С он соответствует норме НВ 9-24);
• значительно увеличенная вязкость при ударных нагрузках;
• хорошая износоустойчивость;
• снижается время, необходимое для приработки отдельных деталей.

Недостатки заключаются в следующем:

• низкая прочность, по сравнению с другими сплавами;
• невысокая прочность (НВ 13-32);
• необходимость применения более прочных оболочек (из чугуна, стали или меди);
• низкое сопротивление усталости, что снижает работоспособность подшипника и уменьшает срок его службы;
• высокая теплопроводность;
• наличие дополнительных присадок из мышьяка, висмута делают данный сплав сложным в утилизации;
• для оловянных баббитов, в качестве недостатка можно отметить высокую конечную стоимость подшипника.

Несмотря на приведенные недостатки, баббиты получили широкое распространение во многих областях машиностроения. Их положительные свойства позволяют решать сложные инженерно-технические задачи.

Баббиты: семейство сплавов с интересными свойствами

• Моя страница
• Мой профиль
• Мои посты
• Закладки

В число распространенных причин поломок механизмов и их узлов входит износ деталей, связанный с высокими нагрузками. Продлить срок службы некоторых видов деталей помогает баббит; что это такое, знают все, кто имеет представление о подшипниках. Остальным также будет полезно узнать, где и как применяется материал, и как состав влияет на его свойства.

Баббит: свойства, зачем нужен и как применяется

Работа современных механизмов с подвижными частями (валом или осью) не представима без подшипника. Этот сборочный узел помогает фиксировать и поддерживать конструкцию в пространстве, но основное его предназначение состоит в обеспечении вращения или качения.

Металл подшипника подвергается большой нагрузке из-за трения деталей и высоких скоростей, что сокращает срок службы узла. Помешать износу и отсрочить ремонт можно разными способами, например, использовать смазочные материалы и присадки. Однако самым надежным способом снизить коэффициент трения вот уже почти двести лет является использование в производстве подшипников баббита.

Баббит – это литейный сплав, основной составляющей которого является свинец, а легирующими добавками в разных пропорциях служат олово, медь, сурьма. Сплав был изобретен в 1839 году ювелиром Исааком Баббитом во время его работы на Южно-Бостонскую железоделательную компанию. Изначально материал использовался в конструкции паровых машин.

Современные баббитовые сплавы обладают следующими свойствами:

• Наиболее ценным качеством баббита являются его антифрикционные свойства: он обладает низким коэффициентом трения и потому способен повышать износоустойчивость подшипника. 
• У сплава есть и другие плюсы: за счет низкой температуры плавления он хорошо прирабатывается (притирается) и сопротивляется заеданию, минусом является его невысокая прочность. 
• Толщина материала влияет на срок эксплуатации подшипника; ее стараются делать как можно тоньше. Сплав наносится тонким слоем на корпус вкладыша подшипника скольжения и обрабатывается до толщины 0,15-0,2 мм. 
• Существует два способа нанесения баббита: наплавка (заливка) и напыление (вкладыш может быть стальным, чугунным, бронзовым). 
• Антифрикционные сплавы относятся к дорогостоящим материалам, баббит является самым доступным.

Разновидности

Баббит, в составе которого всегда содержится несколько металлов, проявляет свойства, характерные для совокупности составляющих. Разновидности материала определяются по преобладающему металлу данного конкретного сплава. Химический состав и технические требования каждого вида баббита прописаны в ГОСТ 1320-74 и 1209-90 (отдельный стандарт для кальциевых марок).

Стандартными считаются три вида сплавов: свинцовые, оловянные, кальциевые. В их состав входят добавки, меняющие свойства в ту или иную сторону:

• Сурьма. Повышает прочность сплава. 
• Никель. Увеличивает стойкость к истиранию. 
• Кадмий. Делает сплав более стойким к коррозии. 
• Медь. Повышает твердость и ударную вязкость.

Свинцовые

В этой группе материалов основой служит сплав свинца и сурьмы с добавкой легирующих элементов. Мягкий свинец и твердая сурьма образуют группу сплавов со следующими особенностями:

• Они устойчивы к высоким рабочим температурам (по сравнению с материалами из других групп). 
• Сфера использования: антифрикционная обработка подшипников дизельных двигателей, прокатных станов металлообрабатывающей промышленности.

К популярным баббитовым сплавам на свинцовой основе относят следующие марки:

• В16. Кроме свинца (64-65%) содержит по 15-17% олова и сурьмы (каждого), а также 1,5-2% меди. 
• БН. В химическом составе не менее 70% свинца. Остальное – олово и сурьма (по 5,5-6,5%), медь (1,5-2%). В небольших долях содержится кадмий, никель и мышьяк (от 0,1 до 0,9%). Используется на средних скоростях, в деталях компрессоров, судовых водопроводных систем. 
• БС6. Отличие марки состоит в большом (доходящем до 90%) содержании свинца. Кроме него, присутствует олово и сурьма (по 5,5-6,5%), и немного меди (0,1-0,3%).

Оловянные

Марки с преобладанием олова отличаются следующими характеристиками:

• Более высокая устойчивость к коррозии, повышенная износоустойчивость с минимальным коэффициентом трения (по этому показателю в 1,5-2 раза превышает свинцовые аналоги).

• Улучшенная теплопроводность. 
• Подшипники на основе оловянных антифрикционных материалов используют в самых ответственных узлах с интенсивной нагрузкой. 
• Марки с преобладанием олова дороже остальных аналогов.

Сплавы баббитов, металлов на основе олова имеют следующий химический состав:

• Б83. Кроме олова (до 85%) имеется 10-12% сурьмы и 5,5-6,5% меди. Такие подшипники рассчитаны на работу при средних нагрузках. 
• Б83С. В сплаве чуть меньше сурьмы (9-11%) и меди (5-6%), присутствует свинец (1-1,5%), остальное – олово. 
• Б88. Содержание олова доходит до 88%. Остальные доли распределяются следующим образом: сурьма (7,3-7,8%), медь (2,5-3,5%), кадмий (0,8-1,2%), никель (0,15-0,25%).

Кальциевые

Хотя основой этой разновидности сплавов по-прежнему служит свинец, но название связано с присутствием в составе кальция. В ГОСТ прописано 4 марки кальциевых баббитов: БКА, БК2, БК2Ш и БК2Ц, со следующими свойствами:

• Кроме кальция добавками (в разных пропорциях) служит натрий, магний, цинк, олово, алюминий. 
• Кальций, магний и алюминий позволяют удешевить производство с сохранением эксплуатационных свойств. 
• Минус кальциевых сплавов. На открытом воздухе их поверхность довольно быстро окисляется. Это напрямую влияет на долговечность подшипника, так как понижает его рабочий ресурс. 
• Недорогие свинцово-кальциевые баббиты востребованы в производстве подшипников для подвижного ж/д состава. Железнодорожный транспорт подвергается регулярным проверкам, и износившиеся подшипники быстро выявляют и меняют.

Об анализе баббитового сплава в следующем видео:

Коротко о главном

Сплавы на основе олова или свинца, называемые баббитовыми, используются в подшипниках. Они наносятся на вкладыш в виде залитого или напыляемого слоя, для его более плотного прилегания к оси (валу). Решение повышает антифрикционные свойства: между металлическими поверхностями снижается трение и уменьшается износ.

Баббитовый сплав является многокомпонентным; кроме свинца и олова в состав вводят легирующие добавки. Чтобы изменить свойства, сделать материал более гибким или мягким, используют сурьму, медь, никель, кадмий.

Металлы входят в разных пропорциях и образуют материалы, предназначенные для разных условий работы (средние и высокие динамические нагрузки).

Согласно ГОСТ марки делятся на три группы: свинцовые, оловянные и кальциевые.

Напишите в х, согласитесь ли вы, что лучше использовать лом баббита, чем первичный материал, и почему?

Баббиты

11 июня 2020
Иннокентий Блог Просмотров: 1615

Бабби́т — антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника скольжения.

Наиболее распространённые варианты химического состава сплава:

• 90 % олова, 10 % меди;
• 89 % олова, 7 % сурьмы, 4 % меди;
• 80 % свинца, 15 % сурьмы, 5 % олова.

• В качестве легирующих присадок могут быть использованы: сурьма, медь, никель, мышьяк, кадмий, теллур, кальций, натрий, магний.
• Температура плавления — 300—440 °C.
• Первый подшипниковый сплав разработан американцем Исааком Бэббитом в 1839 году.

Баббит, основу которого составляет олово (марки Б88, Б83, Б83С), используют, когда от антифрикционного материала требуются повышенная вязкость и минимальный коэффициент трения. Оловянный баббит по сравнению со свинцовым обладает более высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и теплопроводностью.

Баббиты на основе свинца (марки Б16, БН, БСб, БКА, БК2, БК2Ш) обладают более высокой рабочей температурой, чем на основе олова. Применяется для подшипников дизельных двигателей, прокатных станов.

Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта.

Все баббиты имеют существенный недостаток — низкое сопротивление усталости, что ухудшает работоспособность подшипника. Из-за небольшой прочности баббиты могут успешно эксплуатироваться только в подшипниках, имеющих прочный стальной (чугунный) или бронзовый корпус.

Обычно тонкостенные подшипниковые вкладыши автомобильных двигателей изготовляют штамповкой из биметаллической ленты, полученной на линии непрерывной заливки. Продолжительность работы подшипников зависит от толщины баббитового слоя, залитого на стальной вкладыш.

Уменьшение толщины слоя увеличивает срок службы подшипника.

 Химический состав оловянных и свинцовых баббитов по ГОСТ 1320-74, %

Марка	Основные компоненты	Примеси не более
Sn	Sb	Cu	Cd	Ni	As	Pb	Fe	As	Zn	Pb	Bi	Al
Б88*	Остальное	7,3-7,8	2,5-3,5	0,8-1,2	0,15-0,25	—	—	0,05	0,05	0,005	0,1	0,05	0,005
Б83**	То же	10-12	5,5-6,5	—	—	—	—	0,10	0,05	0,004	0,35	0,05	0,005
Б83С	То же	9-11	5-6	—	—	—	1,0-1.5	0,10	0,10	0,01	_	0,05	0.005
Б16	15-17	15-17	1,5-2	—	—	—	Остальное	0,10	0,30	0,15	_	0,10	0,010
БН	9-11	13-15	1,5-2	0,1-0,7	0,1-0,5	0.5-0.9	Тоже	0,10	.	0,02	_	0,10	0,05
БС6	5,5-6,5	5,5-6.5	0,1-0,3	0,05	—	—	Тоже	0,10	0,05	0,01	.	0,07	0,005
* — по требованию потребителя допускается замена компонентов кадмия и никеля на олово и увеличение содержания примесей до 0,35%; **’- по требованию потребителя массовая доля примеси свинца может быть увеличена до 0,5%, в марке Б83С — до 3%; Баббиты изготавливают в виде чушек массой не более 22 кг.

Баббит Б88 в чушках (14-18 кг). Производится по ГОСТ 1320-74.

• 320 °C. – Температура плавления баббита Б88.
• 400 °C. – Температура заливки баббита Б-88.
• 15 °C. – Максимальная рабочая температура баббита Б88.
• 15 – 20 МПа. – Допустимое рабочее давление.
• 50 м/с. – Предельная скорость работы подшипников из сплава Б88. 

Баббит Б88: свойства и характеристики сплава

• сплав обладает высокими антифрикционными свойствами, износостойкостью, стойкостью к коррозии, теплопроводностью
• легирован никелем и кадмием
• высокий коэффициент скольжения и минимальный коэффициент трения
• высокая пластичность, в процессе эксплуатации не теряет твердость, сохраняет смазку на поверхности подшипника   
• Sn (88 %), Sb (7,5 %), Cu (3 %), Cd (1 %), Ni (0,2 %) – химический состав сплава Б88

Баббит Б88: применение

• применяется в ответственных узлах механизмов, работающих в самых сложных условиях – высоких скоростях и больших динамических нагрузках
• изготовление подшипников самого разного назначения (подшипники турбин, мотыльковые подшипники дизелей и т.п.)

Баббит Б-83 в чушках (14-18 кг).  Производится по ГОСТ 1320-74. 

• 370 °C. ― Температура плавления баббита Б83.
• 450 °C. – Рекомендуемая температура заливки баббита.
• 10 – 15 МПа. – Допустимое рабочее давление.
• 50 м/с. – Предельная скорость работы подшипников из сплава Б83. 

Баббит Б83: свойства и технические характеристики сплава

• низкий коэффициент трения и повышенная вязкость
• высокая износостойкость и долговечность материала
• сплав устойчив к коррозии
• Sn (83 %), Sb (11 %), Cu (6 %) – химический состав сплава Б83

1. Баббит Б83: применение
2. Б83 – наиболее универсальный баббит, широко используется при заливке вкладышей подшипников скольжения, работающих при средних ударных нагрузках на средних и высоких оборотах
3. Баббит Б83С в чушке (14-18 кг). Производится по ГОСТ 1320-74

Баббит Б83С – это антифрикционный сплав, состоящий из олова, сурьмы и меди, содержание свинца по сравнению с маркой Б83 увеличено до 1,5%, что позволило снизить цену баббита.

Баббит Б83С предназначен для заливки подшипников скольжения, работающих при средних ударных нагрузках на средних и высоких скоростях.

Область применения баббита Б83С шире, чем у свинцовых баббитов, он обладает более низким коэффициентом трения и меньше подвержен износу. Температура плавления баббита Б83С – 400°C, температура заливки баббита — 450°C.

Баббит Б-16 в чушках. Производится по ГОСТ 1320-74.

• 410 °C. ― Температура плавления баббита Б16.
• 490 °C. – Рекомендуемая температура заливки баббита.
• 70 °C. – Максимальная рабочая температура.
• 30 МПа. – Твердость сплава Б16 по Бриннелю.

Баббит Б16: свойства и технические характеристики сплава

• высокая рабочая температура (по сравнению с оловянными баббитами)
• вкладыш из баббита Б16 более хрупок, в сравнении с баббитом Б83
• способность выдерживать высокие скорости вращения (до 130 м/с)
• Pb (65%), Sn (16 %), Sb (16 %) – хим. состав сплава Б16

• Баббит Б16: применение
• Баббит Б16 имеет более простой химический состав, чем Б83, он прекрасно подходит для работы в условиях с умеренными и низкими динамическими нагрузками.
• Баббит БН в чушке (22-25 кг). Производится по ГОСТ 1320-74

Баббит БН — свинцово-никелевый баббит, по химическому составу схож с баббитом Б16, дополнительно легирован никелем, кадмием и мышьяком, улучшающими свойства баббита.

Баббит марки БН используется в подшипниках, работающих на средних скоростях и при средних динамических нагрузках – в дизельных двигателях, компрессорах, паровых турбинах.

Температура плавления баббита БН – 400°C, температура заливки баббита — 490°C, максимальная рабочая температура — 70°C. 

Баббит БС6 в чушке (20-22 кг). Производится по ГОСТ 1320-74

Баббит БС6 – свинцовый баббит, основа подшипникового сплава – свинец, другие его компоненты  – олово, сурьма и медь. Баббит БС6 в чушке обладает хорошей переносимостью ударных нагрузок и большой плотностью, используется преимущественно в подшипниках автотракторных двигателей. Температура плавления баббита БС6 – 280°C, максимальная рабочая температура — 70°C. 

Баббит, его виды, свойства, состав и применение

В 1841 году мир узнал об антифрикционном сплаве со странным названием баббит. Его создал ювелир Исаак Бэббит, в свободное время увлекавшийся поиском новых видов материалов.

Это открытие стало поворотным не только для изобретателя, но и для производства подшипников.

Подшипники, сделанные из баббита, отличались повышенными окружными скоростями, что давало возможность значительно увеличить передаваемым валом нагрузку.

Так что же это за сплав? Почему актуальность его применения не изменилась спустя столько лет после открытия.

Состав и свойства

Баббит – подшипниковый сплав, основным компонентом которого являются свинец или олово. Относится к группе антифрикционных материалов. Механические свойства и химический состав регулируются государственным стандартом ГОСТ 1320-74.

Помимо основных элементов баббит включает в себя такие металлы как:

• Кадмий. Оказывает положительное воздействие на коррозионностойкие свойства сплава.
• Медь. Увеличивает вязкость антифрикционного сплава, что, соответственно, повышает прирабатываемость.
• Никель. Повышает механические свойства, в частности, прочность на растяжение, твердость и износостойкость.
• Сурьма. Способствует уменьшения схватывания со сталью.
• Теллур. Положительно влияет на пластичность сплава.
• Кальций, натрий и алюминий – группа элементов, вводимых в баббит, как заменители дефицитного олова.
• Мышьяк. Увеличивает значение прочности и твердости сплава.

Виды баббитов и их свойства

Среди особенностей баббитов выделяют низкую температуру плавления (до 450 ºС), отсутствие схватывания со стальными поверхностями и высокая прирабатываемость.

В зависимости от химического состава баббиты делятся на 3 группы: свинцовистые, оловянные и свинцовокальциевые.

Оловянные

В промышленности имеется около 35 марок оловянных, но наибольшее распространение получил баббит Б83. В основе его состава лежит олово с добавлением 12% сурьмы и 6,5% меди. Меньше 1% приходится на вредные примеси, такие как фосфор, сера, кислород, цинк, железо и алюминий. Причина их попадания в баббит является несовершенство технологии выплавки и неточность химического состава лигатур.

Плотность оловянного баббита составляет 7380 кгм3. Отличается низким значением твердости 28-30 единиц по шкале Бринелля. При этом по сравнению с другими антифрикционными сплавами баббит Б83 имеет самый высокий показатель пластичности. Относительное удлинение на растяжение равно 36-40%.

Предел прочности на разрыв колеблется в пределах 9-10 кг/см2, что почти в 4,5 раза меньше, чем аналогичный показатель конструкционных сталей. Напряжение, при котором баббит начинает «течь» (деформироваться без увеличения нагрузки) является 7 кг/см2.

Баббит Б83 начинает плавиться при температуре 240 ºС. Полный переход в жидкую фазу происходит при 350 ºС. Температура, при которой рекомендуется производить заливку сплава в форму, составляет 450 ºС.

Содержание олово в составе баббита Б83 делает его невосприимчивый к слабым кислотам и щелочам. Баббит не окисляется на воздухе и устойчив к воздействию водной среды.

Б83 применяется исключительно для заливки подшипников машин значительной мощности, где требуется высокое значение вязкости и наименьшие коэффициенты трения.

Такие подшипники позволяют достигать высоких показателей окружной скорости до 50 мс. Оптимальная температура эксплуатации 75 ºС. Коэффициент трения со смазкой между баббитом и сталью – 0,005 единиц.

Все это позволяет подшипнику выдерживать нагрузку свыше 100 кг/см2.

Данные типы подшипников идут на паровые турбины, турбокомпрессоры, дизеля, электродвигатели и прочие изделия машиностроения.

Свинцовистые

Самой востребованной маркой свинцовистых — является Б16. Его химический состав состоит на 15%-ов из олова, на 15%-ов из сурьмы, на 2% из меди. Оставшуюся часть занимает свинец.

Свинцовистые баббиты отличаются более низкими антифрикционными характеристиками, более хрупки и износостойки. Увеличение содержание в Б16 сурьмы и олова увеличивают прочностные свойства, но отрицательно влияют на его пластичность. Медь в данной марке устраняет химическую неоднородность, повышает вязкость и немного увеличивает твердость.

Повышенное содержание свинца баббитом Б16 делает его более плотным. Плотность составляет 9290 кг/м3. Твердость порядка 30 единиц по шкале Бринелля. Предел прочности на растяжение равен 8 кг/см2. Процессы деформации начинаются уже при нагрузке в 6 кг/см2.

Баббит Б16 плавится при температуре 410 ºС. Полное расплавление всех твердых компонентов сплава происходит при 480 ºС.

Б16 хрупок. По этой причине его применение ограничивается воздействием ударных нагрузок. Подшипники на его основе используются при спокойной работе и при окружных скоростях до 120 м/с. Температура окружающей среды при этом не должна превышать 70 ºС. Коэффициент трения Б16 составляет 0,006 единиц.

Подшипники из Б16 используют при изготовлении турбин паровых установок, прокатных станов, компрессоров, электродвигателей, гидротурбин и лесопильных рам.

Свинцовокальциевые 

Наибольшее использование для изготовления подшипников получил баббит БКА. В его состав помимо свинца входят такие элементы как кальций (до 1,2%), натрий (до 0,9%) и алюминий (до 0,2%).

Антифрикционные свойства обеспечивает наличие в структуре сплава соединения кальцита свинца. Роль их аналогична олову в Б83. Натрий увеличивает механические характеристики БКА, в частности твердость.

Содержание баббитом алюминия положительно воздействует, как и на прочность так и на коэффициент трения.

Механические свойства БКА повышают проведением термической обработки: естественного старения. Данный процесс ускоряют дополнительным нагревом до 60 ºС.

Баббит не сцепляется со сталью и удерживается на ее поверхности с помощью механического крепления. Температура работы подшипников на основе свинцовокальциевых баббитов составляет 60 ºС. При повышении температуры эксплуатации сильно снижается твердость баббита, которая может привести к разрушению подшипниковых колец.

Данные подшипники отличаются низкой ценой из-за замены дорогостоящего олова более дешевыми металлами.

Но недостаток их кроется в прочности и низких коррозионностойких свойствах, которые приводят к окислению баббита на воздухе, и, как следствие, резкому снижению износостойкости.

По этой причине основное применение подшипников из баббита БКА – железнодорожное производство, не имеющее значительных требований как по нагрузке, так и по окружным скоростям.

Производство

Для выплавки баббитов применяется как руда, так и металлолом. На долю вторичного производства в нашей стране приходится около 75%. Сплавы транспортируются в виде чушек, вес которых строго регламентирован государственными стандартами и не превышает 22 кг.

Плавка чушек осуществляется в специальных электропечах камерного типа. Процесс этот относительно дешевый. Связано это в первую очередь с низкой температурой плавления сплавов. Обычно в условиях среднесерийного производства достаточно 26 кВт мощности печи.

При плавке основная сложность заключается в получение химического состава заявленного в государственном стандарте. Любое отклонение от нормы может привести к значительному изменению эксплуатационных характеристик, что в будущем скажется на долговечности подшипника.

По этой причине чушки предварительно очищаются от загрязнений специальными моющими средствами. Далее следует обезжиривание поверхности. И только уже после выполнения всех этих действий баббит помещается в печь.

Ценообразование

Цена баббита складывается из стоимости металлических компонентов, входящих в его состав. В первую очередь, здесь речь идет об олове. Дефицит данного металла в производстве растет, и, соответственно цены на него тоже.

Базой формирования стоимости на металлы для промышленников служат мировые биржи. В последнее время большинство производителей ориентируются на значение котировок Лондонской биржи черных и цветных металлов.

Так же на стоимость влияет объем поставки лома. В случаях крупных партий (свыше 100 кг) пункты приема металлолома делают наценку от 5 до 10%.

Если брать средний значение стоимости баббита по России, то она колеблется в пределах 500-600 рублей за килограмм.

Баббит | это… Что такое Баббит?

Коренной подшипник коленвала двигателя с заливкой баббитом.

Баббит — антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника.

Наиболее распространённые варианты сплава:

• 90 % олова, 10 % меди;
• 89 % олова, 7 % сурьмы, 4 % меди;
• 80 % свинца, 15 % сурьмы, 5 % олова;

• В качестве присадок могут быть использованы: сурьма, медь, никель, мышьяк, кадмий, теллур, кальций, натрий, магний.
• Температура плавления — 300—440 °C.
• Первый подшипниковый сплав[1] разработан американцем Исааком Бэббитом[2] в 1839 году.

Баббит, основу которого составляет олово (Б88, Б83, Б83С, SAE11, SAE12, ASTM2), используют, когда от антифрикционного материала требуются повышенная вязкость и минимальный коэффициент трения. Оловянный баббит по сравнению со свинцовым обладает более высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и теплопроводностью.

Баббиты на основе свинца (Б16, БН, БСб, БКА, БК2, БК2Ш, SAE13, SAE14, ASTM7, SAE15, ASTM15) обладают более высокой рабочей температурой, чем на основе олова. Применяется для подшипников дизельных двигателей, прокатных станов.

Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта.

Все баббиты имеют существенный недостаток — низкое сопротивление усталости, что ухудшает работоспособность подшипника. Из-за небольшой прочности баббиты могут успешно эксплуатироваться только в подшипниках, имеющих прочный стальной (чугунный) или бронзовый корпус.

Обычно тонкостенные подшипниковые вкладыши автомобильных двигателей изготовляют штамповкой из биметаллической ленты, полученной на линии непрерывной заливки. Продолжительность работы подшипников зависит от толщины баббитового слоя, залитого на стальной вкладыш.

Уменьшение толщины слоя увеличивает срок службы подшипника.

Содержание 1 Марки баббита 2 См. также 3 Примечания 4 Ссылки

Марки баббита

Баббит (Б-83) — сплав, состоящий из следующих элементов: Sn (83 %); Sb (11 %); Cu (6 %) — для подшипников, работающих при средних нагрузках. Допустимое рабочее давление [Pm]: 10-15 МПа.

Баббит (СОС6) — сплав, состоящий из следующих элементов: Zn (5,5-6,5 %); Sb (5,5-6,5 %); Pb (остальное) — подшипники, работающие при высоких нагрузках (более 20 МПа) и температуре более 300 градусов, подшипники автомобильных дизельных двигателей.

Допускаемые режимы работы:
[Pm] = 5-12 МПа.
[V] = 10 м/с.
[Тм] = 80 по цельсию.

Твёрдость, HB, МПа: 2700-3000.

Дополнено из «Триботехническое материаловедение» Терентьев В. Ф. КГТУ (в скором будущем СибФУ), Красноярск, 2000 г.

См. также

• Антифрикционный материал
• Кальциевые баббиты

Примечания