Баббиты: Характеристики и Применение Семейства Сплавов

Иногда причину поломки установить не так просто, как кажется. Даже при самом бережном использовании можно столкнуться с проблемой, когда механизм или важный узел выходит из строя. В 90% случаев это связано с тем, что происходит износ деталей. На это может оказать влияние, как неправильная эксплуатация, так и высокие нагрузки. Продлить срок службы некоторых видов деталей  можно. Для этого нужно знать, что такое семейство сплавов под названием баббиты. Также нужно ознакомиться с их свойствами и установить, в каких сферах они применяются.

Содержание:

Баббиты: что это такое

chto takoe babbity

Работа современных механизмов с подвижными частями, к которым относятся валы и оси, основана на наличии подшипников. Без них не получится запустить узел или компонент в целом. Этот элемент помогает фиксировать и поддерживать конструкцию в пространстве. В основе рабочего процесса лежат такие физические процессы, как вращение и качание.

Так как подшипник постоянно находится в движении, он испытывает повышенные нагрузки. Наблюдается процесс трения, который проходит на высоких скоростях. По этой причине очень важно, чтобы металл смог выдержать и не разрушиться. Продлить эксплуатационный период позволяют специально созданные сплавы. К таковым и относятся баббиты.

Баббит представляет собой литейный сплав. Основным его компонентом является свинец. Входят в состав и легирующие добавки. Они могут содержаться в сплаве в разных пропорциях. В качестве дополнительных компонентов могут быть использованы:

  • Олово.
  • Сурьма.
  • Медь.

Получившийся на основе этих компонентов металлический сплав, используется в разных отраслях. Главное направление – машиностроение и автомобильная промышленность. Использовать сплав можно и в других областях, где применяются механизмы, для работы которых требуется наличие подшипников.

История появления

Сплав баббит был изобретен в 1839 году. Его появлению способствовал ювелир Исаак Баббит. Мастер получил его во время работы на Южно-Бостонскую железоделательную компанию. Первая отрасль применения – конструкции паровых машин.

Металлический сплав сочетает в себе износостойкость и устойчивость к трению. Именно эти свойства и определили сферу применения состава. Его используют в подшипниках и вкладышах, которые являются важными компонентами механизмов, двигателей и машин. Классический состав баббита: 80-90% олова, 7-10% сурьмы и 1-3% меди. Количество компонентов можно менять, руководствуясь химическими и физическими свойствами, которые нужно усилить в сплаве.

Основные свойства баббитов

svojstva babbitov

Основные компоненты, входящие в состав сплава, придают баббиту его уникальные свойства:

  • Низкое трение.
  • Адгезия.
  • Устойчивость к износу.
  • Амортизация ударных нагрузок.
  • Термическая стабильность.

Перечисленные свойства сохраняются в сплаве даже под воздействием высоких температур. Баббит применяется для создания генераторов, компрессоров и насосов, так как в них трение и износ являются важными факторами работы. 

Активно применяется сплав и в производстве подшипников скольжения. Здесь важна высокая износостойкость и низкое трение, которыми и обладает баббит. Снижение использования сплава связано с тем, что появляются новые технологии и инновационные разработки. Баббит также совершенствуется и дорабатывается, благодаря чему появляются новые свойства состава:

  • Низкая температура плавления способствует притиранию и сопротивлению заеданию.
  • Толщина небольшая, что повышает срок эксплуатации подшипников и других элементов, для производства которых использовался баббит. Средние показатели составляют 0,15-0,2 мм. 

Нужно учитывать, что прочность сплава невысокая. Наносить сплав можно двумя способами наплавкой и напылением. Вкладыш в этом случае может быть изготовлен из стали, чугуна или бронзы. Антифрикционные сплавы относятся к материалам с высокой стоимостью, поэтому баббит является самым доступным по цене.

Разновидности сплавов

Разновидности семейства сплавов определяются по преобладающему металлу. Химический состав и технические требования каждого вида баббита прописаны в ГОСТ. Стандартными в промышленности и на производстве принято считать следующие виды баббитов:

  • Свинцовый.
  • Оловянный.
  • Кальциевый.

В их состав входят добавки, которые определяют химические и физические свойства:

  • Сурьма. Преобладание в составе повышает прочность сплава. 
  • Никель. Увеличивает стойкость к процессам истирания. 
  • Кадмий. Делает сплав устойчивым к процессам коррозии. 
  • Медь. Способствует повышению таких показателей, как твердость и ударную вязкость.

Свинцовые баббиты представляют собой сплав свинца, сурьмы и легирующих элементов. В результате мягкий свинец и твердая сурьма способствуют тому, что  появляется устойчивость к высоким температурам. Сфера применения – изготовление подшипников для дизельных двигателей, прокатных станов металлообрабатывающей промышленности. Основные марки свинцового баббита - В16, БН, БС6.

Оловянные баббиты обладают  такими характеристиками, как устойчивость к коррозии и износу, имеет минимальный коэффициент трения. Также в этом сплаве присутствует улучшенная теплопроводность. В результате подшипники на основе оловянных антифрикционных материалов используют в самых сложных узлах, где отмечается интенсивная нагрузка. Марки оловянного баббита: Б83, Б83С, Б88. 

Кальциевые сплавы содержат в своей основе свинец. Кальций используется здесь в качестве основной добавки. Марки сплава этого вида: БКА, БК2, БК2Ш и БК2Ц. Это семейство обладает такими свойствами, как сохранение эксплуатационных качеств при одновременном снижении производственных затрат. Также в составе кальциевых баббитов могут присутствовать такие химические элементы, как натрий, магний, цинк, олово или алюминий. Пропорции их различаются и зависят от того, какие свойства нужно добавить или убрать из состава. Рекомендуется учитывать, что наличие кальция приводит к тому, что при контакте с воздухом происходит окисление поверхности. В результате эксплуатационный ресурс изделия снижается. Подшипники с таким составом используются, например, для подвижного железнодорожного состава. 

Производственный процесс

proizvodstvennyj process

Для получения сплава нужно пройти несколько этапов:

  • Подготовка основного компонента. Его переплавляют в печи до получения расплавленного металла.
  • Смешивание компонентов. Производится в различных пропорциях и определяет основной вид и свойства состава.
  • Очистка расплава. Требуется убрать все примеси, так как они могут негативно повлиять на свойства баббита.
  • Отливка. Состав заливается в формы, которые соответствуют тому изделию, которое требуется получить. 

Затем проводится обработка и отделка. Этап включает в себя такие работы, как фрезерование, шлифовка и полировка. Контроль качества  включает проведение испытаний, которые позволят установить соответствие требованиям. Производство баббита требует тщательного соблюдения технологических процессов, чтобы можно было гарантировать надежность и долговечность изделий, так как они будут использоваться в сложных механизмах и определять показатели их работоспособности и долговечности.

Адрес: Одинцово, ул. Западная, 19А
Время работы: Пн - Пт: с 9:00 до 18:00