> Техника, страница 14 > Антифрикционные сплавы
Антифрикционные сплавы
Антифрикционные сплавы служат для изготовления трущихся частей ме ханизмов. Они должны, по принципу Шарпи, состоять из пластичной массы, в к-рую вкраплены твердые частицы. Наилучшие А. с., но и наиболее дорогие,—с оловянной основой, затем следуют свинцовые и наконец — цинковые. А. с. называются часто баббитами, так как первый такой сплав был предложен в 1839 г. американцем Баббитом, по имени которого и был назван. Состав сплава Sn 89%, Sb 7,3%, Си 3,7%. К нему очень близок сплав, наилучший по исследованиям Шарпи. Состав его: Sn 83,35%, Sb 11,11%, Си 5,55%. В следующей таблице даны сплавы, близкие к указанным (в %):
| Sn | Sb | Си | РЬ | Ni | |
| На герм. ж. д. | 83,3 | 11,1
12,0 |
5,6 | — | — |
| » австр. » ». | 82,0 | 6,0 | — | — | |
| » городск. ж. д. Для поршнев. колец | 90,0 | 7,0 | 3,0 | ||
| паровозов. | 81 ,0 | 12,5 | 6,5 | — | — |
| Англ, подшипн. сплав. | 90,8 | 4,1 | 3,8 | 1,0 | — |
| » » » | 91,17 | 4,4 | 3,9 | —· | 0,53 |
Англ, сплавы по износу и пластичности превосходят даже сплав Шарпи, Ni не улучшает сплава. Герм, комиссия по нормализации дает ряд сплавов, в которых олово постепенно заменяется свинцом. К ним относятся сплавы Якоби, «Магналия». Последний принят на герм. ж. д. под названием Einheitsmetall. Его состав: РЬ 80%, Sb 15%, Sn 5%. Оловянные сплавы лучше сохраняют свои свойства при повышенных t°. Проф. Бочваром предложены хорошие сплавы (в %):
| Sn | Sb | Си | РЬ |
| 44,8 | 11,3 | 3,4 | 40,5 |
| 40,0 | 16,3 | 3,4 | 40,3 |
| 16,0 | 16,0 | 3,0 | 65,0 |
В СССР установлены 5 марок баббитов, характеризуемых следующим предельным содержанием составных частей:
В Германии и Австрии распространены баббиты, марки и составы которых приведены в помещенных ниже таблицах.
Хорошие результаты дали сплавы свинца с Са, Ва и Sr, введенные немцами во время войны. Америк, сплав Frary имеет состав: РЬ 96,75%, Ва 2%, Си 1%, Hg 0,22%. У нас на Октябрьской ж. д. в 1924—25 гг.
Марки и составы баббитов η СССР.
| Назва ние | Состав баббита в % | |||||
| Общее ко- | Примечание | |||||
| марок | Sb | Си | Sn | РЬ | личество примесей | |
| — | ----- - | - * ---- | -------__ _ --- | — - ·-- ------ | ----------- | — |
| Б1 | 11—12 | 5-6 | Остальное | Менее 0,3 | Колич. каждой примеси в отдельности менее 0,1%; свинца до 0,3%. | |
| Б2 | 1 5—16,5 | 2,5—3 | 15—16 | Остальное | Менее 0,3 | Колич. каждой примеси e отдельности менее 0.1%; % олова не должен превышать % сурьмы. |
| БЗ | 13—15 | 2,5—3 | 12—13 | Остальное | Менее 0,5 | Колич. каждой примеси в отдельности менее 0,1%. |
| Б4 | 13—15 | 2, 5—3 | 4—5 | Остальное | Менее 0,5 | Колич. каждой примеси в отдельности менее 0,1%. |
| Б5 | 16—18 | 1,2-1, 7 | Остальное | Менее 0,5 | Колич. каждой примеси в отдельности менее 0,1%; примесь олова не ограничена. | |
Марки и составы баббитов в Германии.
| ^ Название | Краткое обознач. | С о с т а |
в в % * Си 1 РЬ |
Допуск, от + Sn 1 -i-Sb | клонен.в % | ||||
| Sn | Sb | ± Си | d РЬ | ||||||
| Белый мет. 80 F | WM 80 F | 80 | 10 | 10 | _ | 1,0 | 1 | 1,0 | + 1 |
| » » 80 | WM 80 | 80 | 12 | 6 | 2 | 1,0 | 1 | 1,0 | 1 |
| » » 70 | WM 70 | 70 | 13 | 5 | 12 | Ι,ο | 1 | 1,0 | 1 |
| » »50 | WM 50 | 50 | 14 | 3 | 33 | 1,0 | 1 | 0,5 | 1 |
| » » 42 | WM 42 | 42 | 14 | 3 | 41 | 1,0 | 1 | 0,5 | 1 |
| » » 20 | WM 20 | 20 | 14 | 2 | 64 | 1,0 | 1 | 0,5 | 1 |
| » »10 | WM 10 | 10 | 15 | 1,5 | 73,5 | 0,5 | 1 | 0,5 | 1 |
| » » 5 | WM 5 | 5 | 15 | 1,5 | 78,5 | 0,5 | 1 | 0,3 | 1 |
В настоящее время на наших ж. д. применяются
| следующие | А. | С. | (в %): | |
| Sn | Sb | Си | РЬ | |
| Для паровоз. | 16 | 16 | 3 | 6 5 |
| » пас. ваг. | 12 | 15 | 3 | 70 |
| » тов. ваг. | — | 17 | 1, 5 | 81,5 |
испытан состав: РЬ 94,9%, Са 1,75%, Си 1,35%, Ва 1%, Sr 1%. Он запатентован в Германии под названием «Canmetall». Необходимо, чтобы Са и Ва оба входили в сплав. Вводятся они в свинец путем электролиза. Свинец служит катодом. Электролитом служит окись хлористого и фтористого кальция или окись хлористого бария и хлористого калия (30%). В Германии взят патент фирмой Гумбольдт на сплав: Рb с 3% Си и 1—3% Cd плюс Bi. Очень хороший во всех отношениях сплав под названием Lur-gilagermetall исследован Шохральским. Его состав: РЬ с 2—4% Ва и 1% Са.
При заливке подшипников А. с. надо соблюдать следующие указания: 1) плавить сплав в маленьком сосуде на одну заливку;
2) не перегревать сплава на много выше t°пл., не держать долго сплав в жидком виде и предохранять его от окисления;
3) подогревать предварительно вкладыши до 200—
225°; 4) поверхность должен быть чистая металлическая; ее полезно предварительно полудить или покрыть свинцом; 5) уголь, которым посыпают жидкий сплав, должен быть совершенно сухой.
А. с., обладая достоинствами достаточно прочного подшипникового сплава, такого, наприм.,как бронза, должен быть вместе с тем достаточно пластичными и не вызывать нагревания и заедания шеек валов и цапф, как это часто наблюдается в подшипниках с бронзовыми вкладышами без баббита. Пластичность и связанные с ней преимущества оправдывают применение А. с., невзирая на то, что сопротивление трения вообще больше, чем в смазываемых бронзовых подшипниках. М. Евангулов.
Антифрикционные сплавы в ж. - д. подвижном составе. В виду дороговизны А. с. типа Шарпи, вследствие входящего в их состав большого количества олова, давно делались попытки найти более дешевые сплавы, и на ж. д. применялось множество разных сплавов, б. ч. неудовлетворительного качества. Изучение А. с., произведенное научно-исследовательскими органами НКПС, показало, что их можно получить удовлетворяющими принципу Шарпи и с малым содержанием олова.
В последнее время, вследствие своих прекрасных качеств и дешевизны, получают широкое распространение А. с. из свинца с малым количеством щелочноземельных металлов. Типичный состав их (в %):
Са Sr Ва Си Щелочи РЬ
Calciumlagermetall. Calciumlagermetall. Lurgilagermetall.
1,7 1,0 1,0 1, 30 — 95,0
2,25 1,0 — 1,25— 95,5
0,35 — 3,0 — 0,35 96,3
Изготовление сплава заключается в извлечении электролизом кальция, стронция и бария из соответствующих расплавленных солей их, для чего в железном тигле расплавляют свинец и сверху насыпают хлористый кальций (или хлористые соединения стронция или бария), к-рый тоже расплавляют нагреванием до 800°. В расплавленную и плавающую сверху соль вводят угольный электрод, а железный тигель со свинцом присоединяют к другому полюсу. При пропускании электрич. тока через расплавленный хлористый кальций, на катоде (в данном случае па свинце) осаждается металлич.
Марки и составы баббитов в Австрии.
| Краткое | С о с т а | в в % * | Допуск, отклонен, в % | |||||||
| Название | обознач. | — | — | — | — | |||||
| Sn | Sb | Си | РЬ | + Sn | Sb | 1 Си | ±РЬ | |||
| Белый мет. 80 F | WM 80 F | 80 | 12 | 8 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | + 0,5 | ||
| * | » 80 | WM 80 | 80 | 12 | 6 | 2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| У> | » 70 | WM 70 | 70 | 12,5 | 5,5 | 12 | 1 ,ο | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| » | » 42 | WM 42 | 42 | 14 | 3 | 41 | 1 ,0 | 1,0 | 0,5 | 1,0 |
| »> | » 14 | WM 1 4 | 14 | 17 | 1,5 | 67,5 | 0,5 | Ι,ο | 0,5 | 1,0 |
| » | » 5 | WM 5 | 5 | 15 | 1 | 79 | 0,5 | 1,0 | 0,5 | 1,0 |
* Допускаемое количество примесей: 0,05%, цинка—0,05%, алюминия—0,05%.
железа —
кальций, а хлор улетучивается. Кальций, растворяясь в свинце, образует т. н. промежуточный сплав (лигатуру) с содержанием кальция 5—6% (стронция 7—8%, бария 10—12%). Для приготовления А. с. заданного состава сплавляют необходимое по расчету количество лигатуры с чистым свинцом. Эти А. с. имеют при плавлении критические точки: верхнюю 510°, иижшою 300°. Твердыми составляющими являются соединения меди с кальцием (Си4Са), кальция со свинцом (РЬ3Са), стронция со свинцом (РЬя8г). Физич. и технич. свойства А. с. см. Справочник важн. физ., хим. и технолог, величин.
Лит.: Евангулов М. Г., Сплавы, Л., 1924; статья Евангулова М. Г. в журн. «Техника и производство», 8, Л., 1926; Lede bur A., Die Legierungen, Berlin, 1924: Czochralski J. und Welter· G., Lagerinetalle und ilire technologische Bewertung, Berlin, 1924. П. Красовский.