轴承合金的分类

2019-07-0315:11:36轴承合金的分类已关闭评论

轴承合金是用来制造滑动轴承中的轴瓦及内衬的合金。当轴承支撑轴进行工作时,轴瓦表面要承受一定的交变载荷,并与轴之间发生强烈的摩擦。为了确保机器正常、平稳、无噪声运行,减少轴瓦对轴颈的磨损,轴承合金应具备一定的强度和疲劳抗力,以承受较高的交变载荷;足够的塑性和韧性,以抵抗冲击和震动并保证与轴的良好配合;较小的摩擦系数和良好的磨合能力,并能储油;良好的导热性、抗蚀性和低的膨胀系数,以防温升导致与轴的咬合;同时还应具有良好的耐蚀性和铸造性能。

为了满足以上性能要求,轴承合金的组织特点应该是软硬兼有;或者是在软基体上均匀分布着硬质点;或者是在硬基体上均匀分布着软质点。当轴承工作时,软组织很快被磨凹,凸出的硬组织便起支撑轴的作用。这样,既减小了轴与瓦的接触面,凹下的空间又可储存润滑油,保证轴承有良好的润滑条件和低的摩擦系数,减轻轴的磨损。此外,偶然进入的外来硬物也能被压入软组织内,不致擦伤轴颈。

工业上应用最广的轴承合金是锡基和铅基轴承合金(又称为巴氏合金)。其编号为“ZCh+基本元素+主加元素+主加元素含量+辅加元素含量”,编号中“Z”、“Ch”为“铸”和“承”字的汉语拼音字首和第一个音节。

(1)锡基轴承合金

锡基轴承合金是Sn-Sb-Cu系合金,又称锡基巴氏合金。合金组织为α+β,其中软基体是Sb溶于Sn中的α固溶体;硬质点是以SnSb为基的β固溶体。由于β相密度较液相小,故在结晶时易浮在液体上方,随后结晶的α相将沉在下面,而导致“比重偏析”。为此,在合金中加入一定量的Cu,Cu和Sn形成的高熔点化合物Cu3 Sn(或Cu6 Sn5),在结晶时最先析出(如图6.20中白色星状或放射状物),阻止β相上浮,减轻比重偏析;同时,也起到硬质点作用,进一步提高合金的强度和耐磨性。

锡基轴承合金膨胀系数和摩擦系数小,并具有良好的导热性、抗蚀性和工艺性,适于制造重要的轴承,如汽轮机、涡轮机、内燃机等高速轴瓦,工作温度小于150℃。

(2)铅基轴承合金

铅基轴承合金是Pb-Sb-Sn-Cu系合金,又称铅基巴氏合金。合金组织为(α+β)+β。其中,(α+β)共晶体为软基体,β相方块状物SnSb和针状物Cu2 Sb构成硬质点。合金中加入Sn,Cu能强化基体,形成硬质点,Cu还能防止比重偏析。

铅基轴承合金的性能略低于锡基轴承合金,但由于价格便宜,故常用做低速、低载荷的轴瓦材料,工作温度不超过120℃。

(3)其他轴承合金

除了巴氏合金以外,还有铜基、铝基轴承合金,它们的特点是承载力高、密度较小、导热性和疲劳强度好,工作温度较高,价格便宜。因此,也广泛用做汽车、拖拉机、内燃机车等一般工业轴承。

一些常用轴承合金的牌号、成分、性能及用途见表1.5.15。

表1.5.15 几种轴承合金的代号、成分、性能及用途

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