Баббит что это за сплав
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:
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 кг\м3. 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 м\с. 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
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.
Баббиты: семейство сплавов с интересными свойствами
Отправим материал на почту
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:
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:
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:
К популярным баббитовым сплавам на свинцовой основе относят следующие марки:
Оловянные
Марки с преобладанием олова отличаются следующими характеристиками:
Сплавы баббитов, металлов на основе олова имеют следующий химический состав:
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:
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 комментариях, согласитесь ли вы, что лучше использовать лом баббита, чем первичный материал, и почему?
Что такое баббит?
Баббит — что это такое
В честь И. Бэббита был назван сплав из трех металлов, который больше всего ценен в производстве подшипников — расплавом баббита заливаются стенки внутреннего стального вала детали, по которому при вращении и происходит трение. Изобретение американского ученого позволяет заметно уменьшить износ подшипника.
В баббитовом составе представлены в разных пропорциях олово, сурьма, свинец и медь. Так как металл баббит состоит как из мягких, так и из твердых элементов, он выделяется антифрикционными свойствами, износоустойчивостью. Изготовленные из него подшипники плотно прилегают к валам, долго эксплуатируются.
Продолжительность исправной работы подшипников из баббита напрямую зависит от толщины залитого на стальной вкладыш слоя этого сплава. Чем он тоньше, тем дольше можно эксплуатировать деталь.
Баббит Б-83
Баббиты (подшипниковые сплавы)
Баббиты — белые легкоплавкие антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. Применяются для заливки вкладышей подшипников скольжения различных машин. Основные требования, предъявляемые к антифрикционным сплавам, определяются условиями работы вкладыша подшипника. Антифрикционные сплавы должны иметь высокую износостойкость и малый коэффициент трения между валом и подшипником; достаточную пластичность для лучшей прирабатываемости 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 структурой антифрикционных сплавов, состоящей из мягкой основы с равномерно распределенными в ней твердыми включениями. При вращении вал опирается на твердые частицы, обеспечивающие износостойкость и способность воспринимать сравнительно высокие удельные давления, а мягкая основа, изнашиваясь быстрее, прирабатывается к валу и образует сеть каналов (микрорельеф), удерживающих смазочный материал.
Баббиты — наиболее старые (с 1839г.) и широко применяемые до настоящего времени антифрикционные легкоплавкие беззадирные пластичные гетерогенные сплавы на основе олова и свинца с более твердыми включениями (медь, сурьма, никель и др.). Используются для изготовления подшипников. Пластичная основа (олово, свинец) обеспечивает равномерное прилегание и прирабатываемость подшипника к валу, а твердые включения служат ему непосредственной опорой, обеспечивая небольшое трение и износ.
Марки баббитов: Б-16, Б-83
Баббиты оловянные и свинцовые в чушках ГОСТ 1320-74 — специальные легкоплавкие подшипниковые сплавы. В их строении всегда есть мягкая основа и твердые включения. Баббиты бывают оловянные (сплав олова с сурьмой и медью), свинцовые (сплав свинца с сурьмой, медью и оловом), кальциевые (сплав свинца с кальцием и натрием).
Баббиты изготавливаются в виде чушек и в зависимости от химического состава различают следующие марки: Б-88, Б-83, Б-16, БН. Марки и химический состав баббитов указан в таблице 3.
Применяются баббиты при производстве моторно-осевых подшипников электровозов, деталей паровозов и оборудования тяжелого машиностроения; подшипников, работающие при больших скоростях и средних нагрузках.
Химический состав баббита чушкового оловянного и свинцового по ГОСТ 1320-74 указан в таблице 3.
химический состав, % | |||||||
марка баббита | основные компоненты | ||||||
олово | сурьма | медь | кадмий | никель | мышьяк | свинец | |
Б-88 | остальное | 7.3-7.8 | 2.5-3.5 | 0.8-1.2 | 0.15-0.25 | — | — |
Б-83 | остальное | 10.0-12.0 | 5.5-6.5 | — | — | — | — |
Б-16 | 15.0-17.0 | 15.0-17.0 | 1.5-2.0 | — | — | — | — |
БН | 9.0-11.0 | 13.0-15.0 | 1.5-2.0 | 0.1-0.7 | 0.1-0.5 | 0.5-0.9 | остальное |
Массовая доля примесей в чушковом баббите оловянном и свинцовом по ГОСТ 1320-74 указана в таблице 4.
примеси, не более, % | ||||||
марка баббита | железо | мышьяк | цинк | свинец | висмут | алюминий |
Б-88 | 0.05 | 0.05 | 0.005 | 0.10 | 0.05 | 0.005 |
Б-83 | 0.10 | 0.05 | 0.004 | 0.35 | 0.05 | 0.005 |
Б-16 | 0.08 | 0.2 | 0.07 | — | 0.10 | 0.010 |
БН | 0.10 | — | 0.02 | — | 0.10 | 0.05 |
Марка | Химический состав, % | Назначение | |||
Б-83 | 10-12 | 5.5-6.5 | Остальное | — | Для подшипников, работающих при больших скоростях и средних нагрузках (подшипники турбин, дизелей, гребных валов и др) |
Б-16 | 15-17 | 1.5-2.0 | 15-17 | Остальное | Для подшипников тяжелых машин (моторно-осевые подшипники электровозов, путевых машин и др.) |
Свойства баббита
Перечислим основные замечательные свойства сплава:
Достоинства и недостатки баббита
Рассматривая свойства баббита, коснемся его ключевых плюсов и минусов. К достоинствам сплава можно отнести его антифрикционные качества и отличную прирабатываемость к детали. Сплав существенно увеличивает срок эксплуатации подшипника и его износостойкость — во время работы в баббитовом слое образуются микроканальцы, по которым к детали попадает смазочное вещество.
Одним, но существенным недостатком баббитов считается их низкая по сравнению с другими сплавами прочность. Из-за этого такой слой ограничивается более крепким чугунным, стальным или бронзовым корпусом.
HimMax
Баббит Б83с
ГОСТ 1320-74
Б83C оловянные баббиты — применяется для изготовления баббитов в чушках, применяемых для заливки подшипников и других деталей; температура заливки 440-460°C ; температура начала расплавления 230°C. Подшипники, работающие при больших скоростях и средних нагрузках; характеристика нагрузки — спокойная ударная.
— антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника скольжения. В целом баббиты нашли широкое применение для заливки подшипников и для приготовления мягких припоев. В состав баббитов могут входить следующие элементы: сурьма, медь, олово, свинец, никель, теллур, кальций, натрий, мышьяк, кадмий, алюминий, магний, кремний и др.
В зависимости от содержания основных элементов баббиты условно разделяют на следующие группы: высокооловянистый Б88, оловянистый Б16, малооловянистый Б6, никелевый БН, теллуристый БТ, кальциевый БК. Кроме этого, могут быть алюминиевые, цинковые и магниевые баббиты. Баббиты плавят в электрических или пламенных тигельных печах.
Температура плавления оловянистых и оловянносвинцовистых баббитов находится в интервале 445—480° С, кальциевого — в интервале 550—600° С. Температура сплавов во время заливки, как правило, на 50—100° С выше точки ликвидуса.
Плавка баббитов может производиться в одном или в двух тиглях одновременно. Плавка в одном тигле неизбежно приводит к более высокому перегреву сплава, а это нежелательно, в то время, как плавка баббитов в двух тиглях дает возможность избежать перегрева металла, а следовательно, уменьшить угар.
Исходными шихтовыми материалами для приготовления баббитов могут быть: чистые металлы, оборотные сплавы, приготовляемые из отходов, предварительные сплавы и лигатуры. В отдельных случаях используются соли, из которых восстанавливают необходимые в сплаве элементы.
При плавке необходимо контролировать температуру, особенно в случае наличия в них меди; в таких сплавах химическое соединение, богатое медью, плавится при более высокой температуре, чем основная масса сплава, и по внешнему виду расплава очень трудно судить о том, имеются ли еще в нем твердые кристаллы. Если сплав расплавлен не полностью, то происходит ликвация твердых кристаллов (по плотности), что приводит к изменению химического состава. Некоторые нерасплавленные частицы могут затем вырасти и образовать большие грубые кристаллы, которые обнаружатся в отливке в виде твердых включений и вызовут хрупкость ее.
Сплавы олова и свинца в жидком состоянии не поглощают газов. Они образуют мало окислов, но примеси цинка и алюминия способствуют увеличению окислов.
Химический состав в % материала Б83С
Fe | Al | Cu | As | Pb | Zn | Sb | Bi | Sn |
до 0.1 | до 0.005 | 5 — 6 | до 0.1 | 1 — 1.5 | до 0.01 | 9 — 11 | до 0.05 | 81.235 — 85 |
T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
20 | 7400 |
Предельные режимы работы изделий из материала Б83С
Нагрузка | Скорость | Нагрузка * Скорость | Температура | Рекоменд. твердость вала | ГОСТ |
МПа | м/с | МПа * м/с | Град. | HB | — |
15 | 50 | 70 | 1320-74 |
Магнитные свойства баббита б 83с
Hc | — Коэрцитивная сила (не более), [ А/м ] |
Umax | — Магнитная проницаемость (не более), [ МГн/м ] |
P1.0/50 | — Удельные потери (не более) при магнитной индукции 1.0 Тл и частоте 50 Гц, [ Вт/кг ] |
B100 | — Магнитная индукция Tл (не менее) в магнитных полях при напряженности магнитного поля 100, [ А/м ] |
Свариваемость баббита Б 83С
без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки |
Среди баббитов лучшими антифрикционными свойствами обладают оловянные. Они применяются для подшипников ответственного назначения, когда от антифрикционного материала требуются минимальный коэффициент трения, высокая износостойкость и вязкость. По сравнению с баббитами на основе свинца 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 Cu 3 Sn и препятствует ликвации по плотности. Незначительные добавки кадмия и никеля не образуют новых составляющих в структуре баббита Б88, но уменьшают размеры кристаллитов химического соединения. Недостаток оловянных баббитов — высокое содержание дорогого и дефицитного олова.
Разновидности и марки сплава
Разновидности-марки баббитов представлены тремя типами — в зависимости от металла-основы:
Марки свинцового баббита — Б16 (свинец — основной элемент), БС6, БН (свинец, олово, никель, медь, мышьяк, кадмий, сурьма). Они, как и оловянные, произведены по ГОСТ 1320-74. Кальциевые сплавы соответствуют ГОСТ 1209-90; их разновидности — это БК2, БКА, БК2Ц, БК2Ш. Марки оловянного баббита — Б83, Б83С (небольшое добавление свинца), Б88. Разновидность Б83, к примеру, — это 80 % оловянной составляющей, 12 % сурьмы, 6 % меди и, в среднем, по 0,1 % висмута, свинца, железа, мышьяка, алюминия. А Б6 — это 88 % свинца, 0,3 % меди, 0,1 % железа, небольшая доля цинка и мышьяка.
Виды баббита
В зависимости от основы, используемой при изготовлении, различают три его вида:
Свинцовый
В этом виде в качестве мягких металлов используется свинец и сурьма в процентном соотношении 87% к 13% соответственно. Это соединение двух металлов называется эвтектика, оно же является его мягкой основой. Твердыми частицами при таком виде сплава будут кристаллы сурьмы, составляющие 5% от всего объема.
Свинцовый баббит используют для ненагруженных подшипников, так как соединение сурьмы и свинца уступает по эластичности другим аналогам.
Оловянный
Этот вид является самым износостойким, так как содержит в своей основе олово, которое известно своей пластичностью, высоким коэффициентом трения и износа.
По статистике оловянный баббит в два раза выносливее, чем, например, свинцовый, поэтому именно его выбирают для изготовления подшипников, которые будут выполнять ответственную функцию или иметь интенсивную нагрузку.
В оловянном сплаве обязательно должны присутствовать медь с сурьмой или никель с кадмием, которые придадут сплаву твердую опору.
Внимание! Из-за своих высоких антифрикционных свойств, высокой износостойкости и минимального коэффициента трения этот вид считается самым дорогим, среди своих аналогов.
Кальциевый
В этом виде, в качестве основы, также используется свинец, а остальной объем составляет небольшое количество кальция с натрием, именно за эти вещества он и получил свое название.
Благодаря, этим двум компонентам кальциевый сплав намного дешевле, чем остальные два вида. Также благодаря кальцию, этому виду свойственна маленькая теплопроводность и высокая плотность.
Большим недостатком кальциевого баббита является то, что он быстро окисляется и соответственно обладает низкой износостойкостью, это значительно снижает работоспособность будущего подшипника.
Обычно такой сплав используется во вкладышах рам грузовых или пассажирских вагонов, где подшипники часто проверяются и меняются.
Производство сплава
Свойства баббита напрямую зависят от его составляющих. Для его производства необходима только добыча его элементов (или переработка вторсырья), ведь он сам — полностью рукотворный сплав. Готовая форма баббита — это слитки, чушки весом не более 22 кг. Для их отлития материал тщательно подготавливают — очищают, обезжиривают. При плавке с поверхности массы снимают спрудину — тугоплавкую пенку.
Производство баббита заканчивается отливкой слитков. На каждом из них отпечатывается товарный знак предприятия, марка и порядковый номер плавки. Работники завода, специализирующегося на отливке подшипников, расплавляют готовые чушки-брикеты баббита и заливают расплав во вкладыш подшипника.
Свойства и применение баббита
Так как баббит является суммой нескольких металлов, в том числе олова и свинца, значит, свойства его будут совокупность свойств этих элементов:
Применение баббита напрямую зависит от марки сплава. БМ используется для изготовления шатунных подшипников. Такие подшипники используются в тракторах.
Баббит б-88 нашел свое применение в коренных подшипниках, которые подходят для деталей, эксплуатируемых при больших скоростях и весомой динамической нагрузкой. Примерами могут служить быстроходные и среднеоборотные дизели.
Баббит б-83 справляется со средними нагрузками, а вот сплав марки баббит б-16 широко внедрен в тяжелое машиностроение.
Антифрикционные сплавы являются не дешевым материалом, и в этой связи баббит самый доступный
Плавление баббита
Для получения подобных сплавов используются как первичные металлы — первородная руда, так и вторичные — переплавка металлолома. Кроме основных компонентов, перечисленных в предыдущих пунктах, в баббиты добавляется кадмий, мышьяк, натрий, теллур.
Баббиты Б16, БН, Б88 и прочие отливаются в слитки (чушки), отличающиеся строго определенной массой. Важно также, чтобы на поверхности слитка не наблюдались малейшие загрязнения — даже такой фактор может негативно сказаться на качестве подшипника.
Марка баббита тоже оказывает влияние на температуру плавления сплава. Так, самый популярный баббит Б83 плавится при температуре +240 градусов по Цельсию, а оловянный Б83 — при показателях +340-440 градусов по той же шкале.
Производство баббитов разных марок
При производстве баббита используются слитки из вторичных, то есть переплавленных из металлического лома и первичных, то есть добытых из первородной руды металлов.
Каждая чушка (слиток) имеет определенную массу. При изготовлении крайне важен химический состав, на поверхности чушки не должно быть никаких видов загрязнений, так как это может повлиять на дальнейшее качество подшипника.
Как было указанно выше, различаются составы, как состоящие только из свинца, так из соединения свинца, кальция, олова с сурьмой. А также сплавы, в основе которых лежит олово в соединении с медью и сурьмой.
Также, помимо основных компонентов, в состав добавляют теллур, мышьяк, натрий, кадмий. Каждый из компонентов влияет на выбор области использования и его свойства.
По этому принципу различают определенные марки баббитов, все они должны соответствовать ГОСТам. Кальциевые производятся по ГОСТ 1209-90, свинцовые по ГОСТ 1320-74. В зависимости от добавленных химических компонентов различают следующие марки баббитов: для оловянных Б83С, Б83, Б88, для свинцовых БС6, БН, Б16.
Специфика применения баббита
Для каждой разновидности деталей необходима своя марка сплава-баббита:
Перезвоним за 30 секунд.
Баббит это сплав на основе свинца или олова. Его отличие — высокие антифрикционные характеристики. Свое название баббит получил в честь американца Исаака Баббита. Именно он в 1839 году изобрел новый сплав. При выработке в роли добавок может применяться медь, натрий, никель, магний, сурьма, мышьяк, теллур. Структура баббита гетерогенна. Она состоит из мягкой — оловянной или свинцовой — основы с твердыми вкраплениями. Особые характеристики баббита:
-Малый коэффициент трения;
-Малая температура плавления, достигающая 300−440оС;
-Хорошая износостойкость при трении;
Существует три типа баббитов. Свинцовые марок БН, БК2, БКА, SAE13−14−15, БК2Ш, ASTM15, ASTM7. Оловянные марок Б83, Б83С, Б88, ASTM2, SAE12, SAE11. Свинцово-оловянные марок БС6, Б16. Баббит используют как дополнительный слой. Его заливают или производят напыление корпуса вкладыша подшипника. Затем производится приработка. После нее поверхность вкладыша обретает микрорельеф. За его счет обеспечивается удержание смазочных материалов между валом и вкраплениями вкладыша. Оловянный баббит выигрывает у свинцового в области устойчивости к коррозии и износу, теплопроводности. Свинцовые баббиты обладают более высокой рабочей температурой.
В производстве баббитов исходные материалы — олово и свинец. Применяться могут как первичные, так и вторичные металлы. При изготовлении руководствуются ГОСТом 1320−74. В соответствии с ним баббит выплавляется в виде чушек. Вес каждой составляет 22 кг. На поверхности исключены шлаковые загрязнения. Излом сплава должен демонстрировать однородность без окислов и шлаков. Баббиты могут быть низколегированными и высоколегированными. Здесь решающую роль играют добавки. Баббит марки БК2Ш характеризуется низкой устойчивостью к вибрации, ударам и высоким нагрузкам. Рабочая температура достаточно высокая. Сплав Б83 используют для подшипников и деталей, работающих на высоких скоростях и средних нагрузках. Это турбины, компрессоры, паровые двигатели. Баббит марки БК2 применяют при изготовлении коренных и шатунных подшипников. Сплавом Б. Н. заливают подшипники, работающие при средних нагрузках и скоростях. Это могут быть прокатные станы, редукторы, электровозы, паровые турбины и прочее. Баббит марки БКА используется при производстве буксовых подшипников трения. Они устанавливаются на железнодорожные транспортные единицы. Марка Б16 задействуется в подшипниках генераторов, шаровых и трубных мельниц, компрессорах, пароходов и прочее.
Стоимость баббита
Рассмотрим стоимость данного сплава на территории РФ. Цена напрямую зависит от свойств баббита, от его марки. Так, средняя цена свинцового баббита Б16 — около 350 тыс. рублей/тонна. Стоимость сплава марки Б83 — около 1,3 млн рублей/тонна.
Если рассматривать рынок вторсырья, то 1 кг баббитового металлолома можно сдать за максимальную цену 500-600 руб./кг. В основном подобные сплавы выкупают для их последующей утилизации, ведь более ненужные подшипники могут нанести непоправимый вред экологии, так как кадмий, свинец, сурьма — это в прямом смысле слова яды для окружающей нас природы.
Баббитовые сплавы — далеко не современное изобретение. Однако они и в наши дни все так же актуальны в механике, а именно — в производстве подшипников. Наблюдается это из-за того, что именно баббиты долговечны, износоустойчивы, быстро и плотно притираются к детали, обеспечивают бесшумность при трении и, благодаря своей низкой теплопроводности, исключают перегрев двигателя. Кроме того, производители предлагают десятки различных марок баббитов, каждая из которых соответствует определенной разновидности как подшипника, так и целого двигателя машины.