Баббит – искусственно созданный сплав металлов, обладающих различными химическими качествами. Основу данных сплавов составляют металлы, которые имеют низкую температуру плавления. К этим металлам относятся свинец, олово, мышьяк и сурьма. Потому как одни детали более мягкие, а иные более твёрдые, то выходит своеобразный сплав, обладающий полезными свойствами, дающими возможность уменьшать показатель трения (говоря иначе антифрикционными качествами), устойчивостью к износу и долговечностью.
Открытие подобных материалов относится к той категории научных курьёзов, когда главная деятельность изобретателя далека от предмета изобретения. Приоритет изобретения сплавов, которые используются во многих механизмах, принадлежит Исааку Бэббиту – профессиональному ювелиру. Он запатентовал своё открытие ещё в первой половине 40-ых годов XIX века и даже получил от Конгресса Соединённых Штатов огромную в то время премию – 20000 долларов. Уже через шесть лет он возник в России.
Классификация баббитов
Сегодня отлично изучены и отработаны следующие марки:
Они все производятся согластно ГОСТа. К примеру, кальциевые баббиты делают на основании ГОСТ 1209-90, баббиты оловянные и свинцовые по ГОСТ 1320-74.
Любой из трёх марок классифицируется при помощи набора больших 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.
Главные характеристики и состав
Оценка параметров указанных марок изготавливается на основе следующих параметров:
- Полный состав элементов химии сплава.
- Физические характеристики сплава.
- Литейно — технологичные характеристики.
- Механичные свойства.
- Предельно возможные рабочие режимы.
- Область использования сплава.
По химическому составу они выделяются тем, какой металл выбрали за основу. Так к примеру, оловянный баббит Б83 включает до 85% олова (Sn), до 12% сурьмы (Sb), около 6% меди (Cu). Свинцовый баббит Б16 имеет у себя в составе 87% свинца (Pb) и практически 13% сурьмы. Ключевым металлом в кальциевых баббитах применяется свинец: до 96% с добавкой кальция (Ca), около 1%.
Чтобы придать баббитам требуемых параметров в их состав включают твёрдые детали. К таким элементам относится практически вся группа редкоземельных элементов: кадмий, теллур, сурьма и остальные.
Среди физических параметров самый большой интерес представляют: удельный вес, плотность, сопротивление переменному току. У всех полученных сплавов данные показатели очень близкие.
Баббит марки Б83
Из литейно-технологических параметров существенную роль играют: температура плавления и температура, при которой следует производить заливку сплава в подшипник. Она подчиняется от дополнительных химических присадок. К примеру, 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 превосходить 480°С. Данные примеры воочию показывают, что при заливке аналогичных сплавов в подшипник, температура расплава должна быть всегда выше температуры плавления.
Сейчас в очень больших масштабов баббиты производятся либо из руды соответствующих металлов, либо из вторсырья, поступающего на переработку. Исходя из технологичной полезности, баббиты выпускаются в виде слитков. Вес каждого слитка составляет 22 кг. Для борьбы с незаконным производством и устройства системы учёта на каждом слитке делают оттиск в виде товарного знака изготовителя. На нём указывают порядковый номер произведенной плавки по фабричному учёту. После эти слитки применяют для заливки в подшипники.
К механическим особенностям относят: возможные размеры изделий, прочностный предел заливки при непродолжительной нагрузке, относительное удлинение, ударную вязкость и твёрдость.
Оценка предельно возможных рабочих режимов изготавливается на основании следующих параметров: допустимая нагрузка, частота вращения детали, твёрдость вала вращения, возможная температура нагрева деталей.
Область использования определённого вида баббита устанавливается следующими критериями: вид нагрузки, удельное давление, круговая скорость, напряжённость работы и максимальная температура работы.
Область использования
В зависимости от своих индивидуальных параметров каждая разновидность баббита применяется строго в конкретных механизмах и машинах. Они все применяются для заливки стенок находящихся по бокам вала крепления подшипника. Это помогает намного уменьшить показатель трения, мешающий нормальному вращению подшипника. Обладая практически небольшой температурой плавления, удаётся получить положительный эффект при постепенном притирании крутящихся деталей. Он дает возможность существенно снизить износ новых компонентов подшипников и увеличить их служебный срок. По мимо этого во время вращения подшипника, в баббите возникают микроканалы. Через них становиться лучше смазка всех крутящихся деталей.
Каждая марка баббита имеет особенную область использования. К примеру, оловянные баббиты применяют тогда, когда в первую очередь нужна очень высокая устойчивость к износу при больших скоростях вращения. Особенно популярны аналогичные марки, когда необходимо обеспечить хорошую вязкость, возможные показатели температуры и невысокий показатель трения.
Хорошая сопротивляемость коррозии дает возможность использовать такие варианты баббитов в условиях большой влажности и даже в водной массе.
К примеру, рассмотренный выше баббит марки Б83 используется в подшипниках, работающих на очень больших скоростях и очень высоких динамических нагрузках. Это могут быть высокооборотистые двигатели работающие на дизельном топливе, находящиеся снизу половины называемых по другому крейкопфных подшипников низкооборотистых дизелей. По мимо этого их используют в мотылёвых и рамовых подшипниках, а еще в подшипниках, которые служат опорой гребных валов на судах.
Свинцовые баббиты лучше всех переносят крепкий нагрев. Их используют в двигателях на дизеле автомобилей, тракторов, экскаваторов. Баббиты марки Б16 используют в подшипниках, размещённых в двигателях электровозов. Их устанавливают на самые разнообразные путевые машины и в оборудовании, применяемом в тяжёлом автомобилестроении.
Баббит марки Б16
Кальциевые баббиты используют на ЖД транспорте, для оснащения вагонов, как тепловозов, так и грузовых и пассажирских вагонов.
Плюсы и минусы указанных сплавов
Все описанные сплавы обладают определёнными плюсами и отличительными минусами. Из плюсов можно выделить:
- высокие антифрикционные свойства баббитов (сопротивляются возвратно-поступательным движениям механизмов);
- хорошая антикоррозийная устойчивость;
- очень большая износоустойчивость;
- очень высокая вязкость к ударам;
- относительно низкая температура плавления баббита(интервал составляет 240°С — 340°С);
- очень высокий коэффициент размягчаемости сплава (при температуре 100°С он отвечает норме НВ 9-24);
- существенно увеличенная вязкость при ударных нагрузках;
- хорошая устойчивость к изнашиванию;
- уменьшается время, которое необходимо для приработки некоторых деталей.
Минусы заключаются в следующем:
- плохая прочность, если сравнивать с другими сплавами;
- плохая прочность (НВ 13-32);
- необходимость использования намного прочных оболочек (из чугуна, стали или меди);
- невысокое сопротивление усталости, что уменьшает трудоспособность подшипника и понижает его служебный срок;
- большая проводимость тепла;
- наличие дополнительных присадок из мышьяка, висмута делают этот сплав сложным в утилизации;
- для оловянных баббитов, в качестве минуса можно подчеркнуть большую итоговую цену подшипника.
Не обращая внимания на приведенные минусы, баббиты стали широко распространены во многих областях автомобилестроения. Их хорошие положительные характеристики дают возможность решать непростые инженерно-технические задачи.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
