Музей баббитов » Авиатитан - титановый металлопрокат в Харькове

Наши контакты

вход на сайт

Имя пользователя :
Пароль :

Восстановление пароля Регистрация
Музей баббитов
За мою 15 летнюю торговую деятельность через меня прошли тонны антифрикционных металлов ( в простонародье баббиты ) и новых и с резервов предприятий ,и так как я занимался не только оптовой, но и мелкорозничной продажей , оставались не только целые слитки ,но и маленькие дольки плиток, которые были разных размеров и марок.
Так случайно начала формироваться основа моей будущей коллекции представленной в данном разделе: Музей Баббитов.
Уже потом начал специально отыскивать на всяких барахолках, блошиных рынках, интернет площадках чудом уцелевшие и не пошедшие в производство и переплавку маленькие кусочки истории имевшие отношение к Украине по данной теме.

Латинское слово frictio означает «трение». Отсюда название антифрикционных материалов, то есть материалов «против трения». Они мало истираются, отличаются мягкостью и тягучестью. Главное их применение — изготовление подшипниковых вкладышей.
Первый антифрикционный сплав на основе олова и свинца предложил в 1839 г. американский изобретатель и инженер Исаак Баббит (Isaac Babbitt; 1799–1862). В его честь и пошло название большой и очень важной группы антифрикционных сплавов — баббитов.

Родился Исаак Баббит в Таунтоне, штат Массачусетс, США. Работая ювелиром, стал заниматься производством сплавов. В 1824 году открыл в родном городе первую в США фабрику по изготовлению дешевого сплава – заменителя серебра, состоящего из меди, олова и сурьмы. В 1834 году продал свою часть предприятия (существующего до сих пор) и переехал в Бостон, где нанялся на работу в Южно-Бостонскую железоделательную компанию (литейное производство Алджера). Работая там, отлил первую в США латунную пушку. В 1839 году изобрел хорошо известный сейчас антифрикционный сплав баббит. За это изобретение был удостоен в 1841 году золотой медали ассоциации механиков Массачусетса. Конгресс США выкупил у Баббита патент на созданный им металл за 20 000 долларов. Баббит продолжал изготовлять различные сплавы, а также занимался производством мыла.
В Англии баббит стал использоваться в промышленном производстве с 1844 года после приобретения патента.
В Российской империи баббит стал использоваться в промышленном производстве с 1847 года после приобретения патента.

Давайте же теперь узнаем как изменялись познания про баббиты и сферы его применения в нашей стране с 21 столетия - до его изобретения в позапрошлом 19 веке.



Приведенные в таблице составы баббитов можно разделить на три группы.
К первой относятся оловянносурьмяные (Б83 и Б89),
ко второй — свинцовооловян-носурьмяные (Б6, БН, Б16),
к третьей — свинцовые баббиты, не содержащие олова. Баббиты второй группы Б6, БН, БТ, кроме олова, сурьмы и меди, содержат еще добавки других компонентов. Назначение этих присадок различное — мышьяк увеличивает жидкотекучесть (облегчается заливка вкладыша), никель повышает твердость, что уменьшает износ, аналогично влияет и кадмии. Роль теллура и мышьяка — образовывать мелкие твердые включения (ТеРЬ и AsPb), повышающие износоустойчивость баббита.

Оловянносурьмяные баббиты (Б83 и Б89) являются наилучшими. Оловянная основа вязкая и пластичная и менее склонна к усталостному разрушению.
На втором месте стоит оловянносвинцовосурьмяный баббит (Б 16), в котором мягкая основа — свинец. Оловянносвинцовосурьмяные баббиты значительно дешевле оловянно-свинцовых, а по качеству уступают им ненамного.
Хуже свинцовосурьмяный баббит (БС), основой которого является недостаточно пластичная эвтектика.
Баббит БК, применяемый в железнодорожном транспорте, как и баббит БС, является относительно дешевым сплавом, его структура: основа — свинец, твердые включения — химические соединения свинца с кальцием и натрием.

Часть 1
20 век 80е годы
ПОДШИПНИКОВЫЕ СПЛАВЫ
1. Требования к подшипниковым сплавам
Подшипниковыми сплавами называются сплавы, из которых изготавливают вкладыши подшипников.
Для этой цели применяют чугун, бронзу и легкоплавкие сплавы на основе свинца, олова, цинка или алюминия, так называемые баббиты.
Несмотря на все большее применение в машинах подшипников
качения (шариковых или роликовых подшипников), подшипники
скольжения применяются достаточно широко.
Металл вкладыша должен обладать следующими свойствами: 1) коэффициент трения со стальной поверхностью должен быть
небольшим; 2) обе трущиеся поверхности должны мало изнашиваться;
3) этот материал должен выдерживать достаточные удельные давления.
Первое и второе требования удовлетворяются тогда, когда поверхность вала и вкладыша разделена пленкой смазки. Если структура вкладыша неоднородна и состоит из твердых включений И мягкой основы, то после непродолжительной работы («приработки») на поверхности вкладыша образуется микрорельеф — выступают твердые включения и между валом и вкладышем образуется пространство, в котором удерживается смазка (так называемый «принцип Шарпи).
Подобной структурой обладают сплавы олова и сплавы свинца, Однако эти сплавы из-за своей низкой прочности не могут выдерживать больших давлений, а вследствие низкой температуры плавления — сравнительно небольшого нагрева.
В современном машиностроении, как уже указывалось, для вкладышей подшипников применяют чугуны, бронзы и баббиты, а также пористые спеченные материалы.
Чугунные вкладыши изготавливают из серого перлитного чугуна (марки АЧЦ-1 и АЧЦ-2); это самый дешевый материал для вкладышей; он может выдерживать значительные удельные давления но из-зэ более высокого коэффициента трения (у пары сталь — чугун по сравнению с парой бронза—сталь или баббит—сталь) чугунные вкладыши не следует применять в быстроходных двигателях.
Бронзовые вкладыши изготавливают из оловянистой и свинцовистой бронз, с некоторыми мы познакомились в предыдущей главе. Благодаря неоднородной структуре бронзы (у оловянистой бронзы альфа-твердый раствор является мягкой основой, а эвтектоид альфа + бета - (бета — твердыми включением) смазка хорошо удерживается на поверхности вкладыша. Бронзы обладают высокой прочностью. Сказанное позволяет применять бронзовые вкладыши для ответственных подшипников, работающих в тяжелых условиях (большие удельные давления, большие числа оборотов).
При применении очень мягких легкоплавких подшипниковых сплавов обеспечивается меньший износ шейки вала. Баббиты, кроме того, имеют и минимальный коэффициент трения со сталью и хорошо удерживают смазку. Поэтому наряду с чугунными и бронзовыми вкладышами в машиностроении для вкладышей подшипников широко применяют легкоплавкие сплавы на основе олова, свинца, а также цинка и алюминия.

2. Легкоплавкие подшипниковые сплавы (баббиты)
Для легкоплавких подшипниковых сплавов применяют сплавы системы Рb—Sn, Sn—Sb и Pb—Sn—Sb, а также цинковые баббиты
на основе цинка (с добавками меди и алюминия) и алюминиевые баббиты на основе алюминия (с добавками меди, никеля, сурьмы). Свинец имеет твердость 3 НВ, сурьма 30 НВ.
Эвтектика состоит из 13 % Sb и 87 % Рb, твердость 7—8 НВ. Очевидно, доэвтектические сплавы, т. е. имеющие структуру эвтектика + свинец, слишком мягки и лучшими являются заэвтекти ческие сплавы, содержащие 16—18 % Sb. Мягкой основой является эвтектика, а твердыми включениями — кристаллы сурьмы, количество которых составляет около 5 % общего объема сплава.



В системе Sn—Sb (см диаграмму выше) олово имеет низкую твердость (5 НВ). Оптимальной композицией будет сплав, состоящий из 13 % Sb и 87% Sn, имеющий двухфазную структуру альфа+бета, где альфа-твердый раствор на базе олова (мягкая основа), бета-твердый раствор на базе интерметаллидного соединения SnSb (твердые включения).
Оловянносвинцовосурьмянистый подшипниковый сплав в качестве мягкой основы имеет твердый раствор на базе свинца, а твердыми включениями служат соединения SnSb. Перечисленные сплавы содержат, как правило, добавку меди, которая, с одной стороны, уменьшает ликвацию по плотности, а с другой — образует соединение Cu3Sn., выполняющее роль твердых включений.
Типичная структура оловянносурьмяномедного баббита Б83 : на темном фоне твердого раствора а видны кубические включения соединения SnSb и более мелкие включения соединения Cu3Sn. В случав перегрева образуются более крупные включения, и качество баббита ухудшается.

Дефицитность олова, а также свинца заставляет изыскивать и применять сплавы на другой, менее дефицитной основе (цинка, алюминия).
В качестве цинковых подшипниковых применяют сплавы марки ЦАМ10-5 и ЦАМ5-10.
Цинковые сплавы ЦАМ10-5 и ЦАМ5-10 уступают баббитам на оловянной основе по пластичности, коэффициенту трения и коэффициенту линейного расширения и примерно равноценны свинцовистым баббитам.
Имеется также серия алюминиевых сплавов, применяемых как подшипниковые. Это двухфазные высоколегированные сплавы, в которых твердый раствор на базе
алюминия является мягкой основой, а химические соединения — твердыми включениями. Алюминиевые подшипниковые сплавы обладают высокими свойствами (низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью). Но по технологичности они уступают обычным баббитам. Их более высокая твердость является скорее недостатком, чем преимуществом сплава, так как требует обработки цапф и вкладыша повышенной чистоты, а шейка вала должна быть твердой. Наблюдение этих условий вызовет ускоренный износ. Высокий коэффициент линейного расширения алюминиевых баббитов требует более тщательной сборки с большими зазорами.
Алюминиевые баббиты применяют вместо оловянных и свинцовых баббитов, а также свинцовистой бронзы.
Кроме алюминиевых сплавов, применяют такого же назначения алюминевооловянные сплавы, содержащие 6—7 % Sn с разными добавками в количестве 1—2 % никеля, меди, кремния.