軸承合金的分類

2019-07-0315:11:36軸承合金的分類已關(guān)閉評論

軸承合金是用來制造滑動軸承中的軸瓦及內(nèi)襯的合金。當(dāng)軸承支撐軸進行工作時,軸瓦表面要承受一定的交變載荷,并與軸之間發(fā)生強烈的摩擦。為了確保機器正常、平穩(wěn)、無噪聲運行,減少軸瓦對軸頸的磨損,軸承合金應(yīng)具備一定的強度和疲勞抗力,以承受較高的交變載荷;足夠的塑性和韌性,以抵抗沖擊和震動并保證與軸的良好配合;較小的摩擦系數(shù)和良好的磨合能力,并能儲油;良好的導(dǎo)熱性、抗蝕性和低的膨脹系數(shù),以防溫升導(dǎo)致與軸的咬合;同時還應(yīng)具有良好的耐蝕性和鑄造性能。

為了滿足以上性能要求,軸承合金的組織特點應(yīng)該是軟硬兼有;或者是在軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點;或者是在硬基體上均勻分布著軟質(zhì)點。當(dāng)軸承工作時,軟組織很快被磨凹,凸出的硬組織便起支撐軸的作用。這樣,既減小了軸與瓦的接觸面,凹下的空間又可儲存潤滑油,保證軸承有良好的潤滑條件和低的摩擦系數(shù),減輕軸的磨損。此外,偶然進入的外來硬物也能被壓入軟組織內(nèi),不致擦傷軸頸。

工業(yè)上應(yīng)用最廣的軸承合金是錫基和鉛基軸承合金(又稱為巴氏合金)。其編號為“ZCh+基本元素+主加元素+主加元素含量+輔加元素含量”,編號中“Z”、“Ch”為“鑄”和“承”字的漢語拼音字首和第一個音節(jié)。

(1)錫基軸承合金

錫基軸承合金是Sn-Sb-Cu系合金,又稱錫基巴氏合金。合金組織為α+β,其中軟基體是Sb溶于Sn中的α固溶體;硬質(zhì)點是以SnSb為基的β固溶體。由于β相密度較液相小,故在結(jié)晶時易浮在液體上方,隨后結(jié)晶的α相將沉在下面,而導(dǎo)致“比重偏析”。為此,在合金中加入一定量的Cu,Cu和Sn形成的高熔點化合物Cu3 Sn(或Cu6 Sn5),在結(jié)晶時最先析出(如圖6.20中白色星狀或放射狀物),阻止β相上浮,減輕比重偏析;同時,也起到硬質(zhì)點作用,進一步提高合金的強度和耐磨性。

錫基軸承合金膨脹系數(shù)和摩擦系數(shù)小,并具有良好的導(dǎo)熱性、抗蝕性和工藝性,適于制造重要的軸承,如汽輪機、渦輪機、內(nèi)燃機等高速軸瓦,工作溫度小于150℃。

(2)鉛基軸承合金

鉛基軸承合金是Pb-Sb-Sn-Cu系合金,又稱鉛基巴氏合金。合金組織為(α+β)+β。其中,(α+β)共晶體為軟基體,β相方塊狀物SnSb和針狀物Cu2 Sb構(gòu)成硬質(zhì)點。合金中加入Sn,Cu能強化基體,形成硬質(zhì)點,Cu還能防止比重偏析。

鉛基軸承合金的性能略低于錫基軸承合金,但由于價格便宜,故常用做低速、低載荷的軸瓦材料,工作溫度不超過120℃。

(3)其他軸承合金

除了巴氏合金以外,還有銅基、鋁基軸承合金,它們的特點是承載力高、密度較小、導(dǎo)熱性和疲勞強度好,工作溫度較高,價格便宜。因此,也廣泛用做汽車、拖拉機、內(nèi)燃機車等一般工業(yè)軸承。

一些常用軸承合金的牌號、成分、性能及用途見表1.5.15。

表1.5.15 幾種軸承合金的代號、成分、性能及用途

續(xù)表