Баббит: устаревшая технология. Замена современными материалами

Самодельная блесна из фольги

В. Шебяковский предлагал следующий вариант изготовления самодельных блесен. В колодке из дерева твердой породы (бук, дуб) вырезать углубление по форме блесны. Края (контур блесны) должны быть заглублены на 1-1,5 мм. Глубине штамповки может быть не более 6-7 миллиметров. По­лоски фольги толщиной 0,05-—0,2 мил­лиметра положить на форму, а поверх фольги — резину толщиной 7-10 мил­лиметров и сдавливать в тисках или струбцине. Когда заготовка одной по­ловины блесны готова, надо обрезать лишнюю фольгу по контуру. Точно так же делают заготовку второй половины блесны. После этого внутренние части заготовок следует полудить и залить свинцом. Залитые половины блесем можно изгибать в ту или другую сторону. Обе половины спаять, поверхность блесны зачистить и отполировать. Можно делать и двухцветные блесны.

Сфера и область применения баббита. Где применяется баббит.

Среди широко применяемых материалов зачастую есть такие, о которых рядовой потребитель мог и не слышать. Одним из таких материалов является баббит – сплав металлов на свинцовой или оловянной основе с незначительным количеством легирующих веществ

Как в промышленности, так и в повседневной жизни он занимает важное место, что обуславливает его уникальные сферы и области применения, о которых речь пойдет далее

Характеристика баббита

Баббит — металлический сплав, в основе которого лежит олово или свинец в различных пропорциях. Баббит является антифрикционным материалом. Это значит, что он обладает невероятно низким коэффициентом трения, а потому повсеместно используется в целях стабилизации при воздействии высоких нагрузок.

В качестве легирующих веществ используются такие металлы как медь, сурьма, кадмий, натрий, мышьяк и некоторые другие. Имеет невысокую температуру плавления – от 280 ̊С до 400 ̊С в зависимости от составляющих сплава. Чтобы понять, какими техническими характеристиками обладает баббит, нужно рассмотреть виды и марки баббита.

Виды и марки баббита

Весь используемый баббит делится на виды и марки. Основными видами являются свинцовый, оловянный и кальциевый баббит. Названия соответствуют металлу, которого в сплаве преимущественное количество. Свинцовый баббит хоть и не эластичен, но хорошо переносит высокие температуры, от чего повсеместно используется в качестве составляющих двигателя. Оловянный баббит характеризуется большей устойчивостью к внешнему воздействию и коррозии, он также более пластичен. Однако это обуславливает и его сравнительно высокую стоимость. Кальциевый баббит является самым доступным видом из-за небольшой стоимости, но стоит учитывать, что он подвержен коррозии и окислению, поэтому быстро изнашивается.

Баббит также делится на марки для удобства в использовании в промышленной деятельности. Самыми распространенными являются Б16 (основа – свинец), Б83 (основа – олово) и СОС6 (кальциевый). Цифры указывают на процентную долю основного в сплаве металла.

Сферы и области применения

Так как баббит обладает уникальными техническими характеристиками, он активно используется в промышленности. Сферы его применения ограничиваются всего несколькими областями, в которых он просто незаменим. Рассмотрим сферы и области применения баббита более подробно:

— производство подшипников. Из баббита формируется тонкий слой в основе подшипника. Если подшипник подвержен высоким температурам, используют оловянный баббит, если же в приоритете долговечность – свинцовый

Важно знать, что чем тоньше слой данного сплава, тем больше будет срок эксплуатации подшипника

— тяжелое машиностроение. Практически во всех машинах металлургии и горнодобывающей промышленности он используется в поршнях, подшипниках и других подвижных конструкциях. Кальциевый баббит повсеместно используется в легкозаменяемых деталях из-за его невысокой стоимости.

— автомобилестроение. Баббит является незаменимой составляющей дизельных двигателей автомобилей и сельскохозяйственной техники (используется свинцовый баббит из-за его относительной устойчивости к высоким температурам). Также он используется в движимых составах пассажирских и грузовых вагонов.

Баббит – это материал с уникальными свойствами

На протяжении своей полуторавековой истории он и по сей день не утратил актуальности и важности в механике. Данный материал имеет как достоинства, так и недостатки, однако правильное его использование обеспечит долгую и стабильную работу механической конструкции

Свойства и применение баббита

Базальтовый картон. описание, свойства, виды, применение и цена базальтового картона

Так как баббит является суммой нескольких металлов, в том числе олова и свинца, значит, свойства его будут совокупность свойств этих элементов:

  • олово и свинец являются мягкими пластичными металлами и это идеальная основа для твердых вкраплений. Мягкая основа же сплава обусловливает плотное прилегание к детали к валу;
  • основное достоинство сплава – антифрикционность, то есть устойчивость к трению;
  • высокая степень теплопроводности – за это в сплаве отвечает олово, в итоге подшипник защищен от коррозии и перегревания;
  • для наделения сплава определенными свойствами (прочность, противоударность, антикоррозийность), в сплав добавляются дополнительные «присадки»: медь, никель, сурьма, натрий, мышьяк, кадмий, теллур и др.
  • Существуют сплавы с доминирующей ролью олова, свинца, цинка, алюминия и кальция.

Применение баббита напрямую зависит от марки сплава. БМ используется для изготовления шатунных подшипников. Такие подшипники используются в тракторах.

Баббит б-88 нашел свое применение в коренных подшипниках, которые подходят для деталей, эксплуатируемых при больших скоростях и весомой динамической нагрузкой. Примерами могут служить быстроходные и среднеоборотные дизели.

Баббит б-83 справляется со средними нагрузками, а вот сплав марки баббит б-16 широко внедрен в тяжелое машиностроение.

Антифрикционные сплавы являются не дешевым материалом, и в этой связи баббит самый доступный

Стандарты

Марки баббита Б88, Б83, Б83С, Б16, БН и БС6 изготавливаются по единому ГОСТу 1320-74. В этом стандарте указан химический состав, допустимое количество примесей, размеры и форма чушек, требования к безопасности. Согласно ГОСТу, по требованию заказчика некоторые компоненты могут быть заменены, также может быть изменена форма слитков.

В состав этих сплавов входят металлы, вредные для человека — это свинец, сурьма. Свинец относится к 1 классу опасности, сурьма — ко 2 классу. Свинец действует на нервную систему, кровь, сосуды, сурьма оказывает раздражающее действие. Поэтому работы с этими антифрикционными материалами (расплавление, заливку подшипников) необходимо проводить, используя средства защиты: сухую спецодежду, респиратор «Лепесток», валяную или кожаную обувь, рукавицы. На эти средства также существуют свои ГОСТы. Хранят антифрикционный сплав в закрытых проветриваемых помещениях. Также в ГОСТе прописаны условия эксплуатации, для которых приспособлена та или иная марка баббита.

Кальциевые баббиты производятся по другому стандарту — ГОСТу 1209-90. Это сплавы под марками БКА, БК2, БК2Ш и БК2Ц.

Лом этого материала должен отвечать ГОСТу 1639-2009. Под действие этого стандарта попадают кусковой лом баббита (только оловянных разновидностей), кусковой лом свинцовых разновидностей (к нему добавляют отходы типографских сплавов), стружка оловянных баббитов и смешанная стружка.

Баббит Б-83

Гост 21.401-88 система проектной документации для строительства (спдс). технология производства. основные требования к рабочим чертежам

Баббиты (подшипниковые сплавы)

Баббиты — белые легкоплавкие антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. Применяются для заливки вкладышей подшипников скольжения различных машин. Основные требования, предъявляемые к антифрикционным сплавам, определяются условиями работы вкладыша подшипника. Антифрикционные сплавы должны иметь высокую износостойкость и малый коэффициент трения между валом и подшипником; достаточную пластичность для лучшей прирабатываемости к поверхности вала; твердость, достаточную для вкладыша как опоры вала, но не вызывающую сильного износа самого вала; обладать микрокапиллярностью, т.е. способностью удерживать смазочные материалы. Указанные требования обеспечиваются неоднородной структурой антифрикционных сплавов, состоящей из мягкой основы с равномерно распределенными в ней твердыми включениями. При вращении вал опирается на твердые частицы, обеспечивающие износостойкость и способность воспринимать сравнительно высокие удельные давления, а мягкая основа, изнашиваясь быстрее, прирабатывается к валу и образует сеть каналов (микрорельеф), удерживающих смазочный материал.

Баббиты — наиболее старые (с 1839г.) и широко применяемые до настоящего времени антифрикционные легкоплавкие беззадирные пластичные гетерогенные сплавы на основе олова и свинца с более твердыми включениями (медь, сурьма, никель и др.). Используются для изготовления подшипников. Пластичная основа (олово, свинец) обеспечивает равномерное прилегание и прирабатываемость подшипника к валу, а твердые включения служат ему непосредственной опорой, обеспечивая небольшое трение и износ.

Марки баббитов: Б-16, Б-83

Баббиты оловянные и свинцовые в чушках ГОСТ 1320-74 — специальные легкоплавкие подшипниковые сплавы. В их строении всегда есть мягкая основа и твердые включения. Баббиты бывают оловянные (сплав олова с сурьмой и медью), свинцовые (сплав свинца с сурьмой, медью и оловом), кальциевые (сплав свинца с кальцием и натрием).

Баббиты изготавливаются в виде чушек и в зависимости от химического состава различают следующие марки: Б-88, Б-83, Б-16, БН. Марки и химический состав баббитов указан в таблице 3.

Применяются баббиты при производстве моторно-осевых подшипников электровозов, деталей паровозов и оборудования тяжелого машиностроения; подшипников, работающие при больших скоростях и средних нагрузках.

Химический состав баббита чушкового оловянного и свинцового по ГОСТ 1320-74 указан в таблице 3.

таблица 3

химический состав, %
марка баббитаосновные компоненты
оловосурьмамедькадмийникельмышьяксвинец
Б-88остальное7.3-7.82.5-3.50.8-1.20.15-0.25
Б-83остальное10.0-12.05.5-6.5
Б-1615.0-17.015.0-17.01.5-2.0
БН9.0-11.013.0-15.01.5-2.00.1-0.70.1-0.50.5-0.9остальное

Массовая доля примесей в чушковом баббите оловянном и свинцовом по ГОСТ 1320-74 указана в таблице 4.

таблица 4

примеси, не более, %
марка баббитажелезомышьякцинксвинецвисмуталюминий
Б-880.050.050.0050.100.050.005
Б-830.100.050.0040.350.050.005
Б-160.080.20.070.100.010
БН0.100.020.100.05
МаркаХимический состав, %Назначение
Б-8310-125.5-6.5ОстальноеДля подшипников, работающих при больших скоростях и средних нагрузках (подшипники турбин, дизелей, гребных валов и др)
Б-1615-171.5-2.015-17ОстальноеДля подшипников тяжелых машин (моторно-осевые подшипники электровозов, путевых машин и др.)

Антифрикционные чугуны

В качестве дешевых заменителей бронз применяют антифрикционные чугуны: серые АЧС с пластинчатым графитом, высокопрочные АВЧ с глобулярным графитом, ковкие АЧК с хлопьевидным графитом и медистые ЧМ (табл. 30).

Недостатки антифрикционных чугунов — хрупкость и высокая твердость (НВ 160—250), исключающая возможность самоприработки. Чугунные подшипники чувствительны к перекосам, вызывающим высокие кромочные давления.

Чугунные подшипники применяют с валами высокой поверхностной твердости (> HRC 55). Мягкие антифрикционные чугуны (АЧС-3, АЧВ-2, АЧК-2) могут при небольших нагрузках работать в паре с нормализованными или улучшенными сталями (HRС 25—35).

Форма поставки оловянных баббитов:

  1. Баббиты должны быть изготовлены из первичных и вторичных металлов в виде чушек массой не более 22 кг.
  2. Форма чушек баббита Б83, Б83С, Б88 должна соответствовать указанной на чертеже. Размеры на чертеже указаны для изготовления изложниц. Допускаемые отклонения по размерам изложниц должны соответствовать 10-му классу точности по ГОСТ 26645. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление чушек баббитов других форм.
  3. Поверхность чушек баббита должна быть чистой, без шлаковых загрязнений. Допускаются цвета побежалости.
  4. В изломе чушек баббит должен быть однородным, без окислов, шлака и других инородных включений.

Условия применения оловянных баббитов:

МаркаХарактеристика нагрузкиУдельное давление, p, кгс/см2Окружная скорость V, м/сНапряженность работы P*V, (кгс/м)/(см2*с)Рабочая температура, град. C
Б88Спокойная ударная200, 1505075075
Б83Спокойная ударная150, 10050750, 50070
Б83ССпокойная ударная150, 50050750, 50070

Физико-механические свойства оловянных баббитов:

МаркаПлотность, г/см 3Твердость по Бриннелю НВ 5/62, 5/60, НВ 2, 5/15, 6/60 при 20 град. СПредел текучести при сжатии, кгс/мм2Предел прочности при сжатии, кгс/мм2Температура начала расплавления, град. СТепература плавления, град. СТемпература заливки, град. С
Б887,3527,0-30,0320380-420
Б837,3527,0-30,08,0-8,511,0-12,0240370440-460
Б83С7,427,0-30,0230400440-460

Среди баббитов лучшими антифрикционными свойствами обладают оловянные. Они применяются для подшипников ответственного назначения, когда от антифрикционного материала требуются минимальный коэффициент трения, высокая износостойкость и вязкость. По сравнению с баббитами на основе свинца износ оловянных баббитов в два раза меньше. Все оловянные баббиты содержат в своем составе сурьму и медь, а баббит Б88 дополнительно легирован кадмием и никелем. Структура оловянных баббитов состоит из мягкой основы (раствора сурьмы в олове) и равномерно распределенных в ней твердых частиц химического соединения SnSb. Таким образом, сурьма упрочняет мягкую основу баббитов и создает включения высокой твердости. Добавка меди дополнительно увеличивает твердость оловянных баббитов (за счет образования твердых включений Cu 3 Sn и препятствует ликвации по плотности. Незначительные добавки кадмия и никеля не образуют новых составляющих в структуре баббита Б88, но уменьшают размеры кристаллитов химического соединения. Недостаток оловянных баббитов — высокое содержание дорогого и дефицитного олова.

Восстановление баббитовых подшипников напыление баббита

 Восстановление баббитовых подшипников является дорогим и трудоемким процессом при заливке. Срок службы подшипника, напыленного баббитом, в среднем в полтора, два раза больше, чем подшипника, изготовленного методом наплавки, благодаря микропористости около пяти процентов и удержанию масляной пленки после длительной остановки оборудования. При помощи газопламенного напыления производятся покрытия с повышенными качественными характеристиками.

Тонкостенный вкладыш подшипника скольжения в оснастке, напыление баббит — технология газопламенное напыление

 Преимущества газопламенного напыления:

  • это меньший припуск на предварительную механическую обработку детали
  • отсутствие канавок «ласточкин хвост» на новых вкладышах
  • возможность напыления баббита по слою залитого баббита на ремонтируемых вкладышах
  • мы пылим не только баббит, но и бронзу, медь, латунь

 Таким образом сокращается расход дорогостоящего баббита и уменьшается стоимость изготовления или ремонта вкладышей подшипников примерно на двадцать процентов по сравнению с заливкой.

 ООО ЦЗПУ производит восстановление баббитовых подшипников методом газопламенного напыления. Газопламенное напыление при восстановлении баббитовых подшипников полностью исключает вероятность возникновения каверн или твердых включений. При газопламенном напылении равномерно распределяется баббит по поверхности подшипника — это позволяет снизить общую толщину баббитового слоя.

 Технология, газопламенное напыление, позволяет ремонтировать и восстанавливать местный износ баббитового слоя подшипника после предварительного обезжиривания и механической обработки. При напылении невозможно использование бывшего в употреблении баббита. Заказывая газопламенное напыление в ООО ЦЗПУ, вы гарантированно получаете новый баббит в качестве антифрикционного слоя. Преимуществом нашей технологии при восстановлении подшипников скольжения, является тот факт, что в баббитовом слое в результате напыления образуются микропоры, что позволяет осуществлять пропитку маслом и удерживание масляной пленки в случае нарушения подачи масла и после длительной остановки машины, в результате чего исключается режим сухого трения.

 При нанесении баббита напылением достигается более однородная прочность сцепления напыляемых слоев с основой подшипника скольжения, а величина адгезии покрытия к стали составляет 20 МПа, к баббиту — 15 МПа. Восстановление баббитовых подшипников скольжения напылением дает повышенные антифрикционные свойства и высокое сопротивление усталостным разрушениям. При применении очень мягких легкоплавких подшипниковых сплавов обеспечивается меньший износ шейки вала. Баббит, кроме того, имеет и минимальный коэффициент трения со сталью и хорошо удерживают смазку.

 Качество напыления баббита проверяют после того, как подшипник совсем остынет. При внешнем осмотре следят за тем, чтобы поверхность была без пор, трещин, раковин и имела серебристый цвет.

Восстановление баббитовых подшипников технология

Как ООО ЦЗПУ производит восстановление баббитовых подшипников методом газопламенного напыления:

  • удаляется старый баббит, токарной обработкой или выплавляется. Старый баббит в дело больше не идет
  • если есть ласточкины гнезда, то они вскрываются так, чтобы можно было дотянуться струей, т.е. подшипник, восстановленный напылением — под наплавку уже не годится
  • если подшипник чугунный и ранее работал, то он подвергается термообработке для выжигания остатков масла в порах
  • на подготовленную поверхность напыляется ХХХХХХХ (секрет фирмы). У него отличная адгезия, что дает гарантированное равномерное сцепление баббитового покрытия с корпусом подшипника
  • если были ласточкины хвосты, ныне вскрытые, они запыляются или заплавляются. В общем заполняются так, чтобы получить равномерный цилиндр
  • производится напыление подшипника баббитом, либо в сборе, либо по частям, в зависимости от габаритов
  • если пылили в сборе, подшипники разрезаются, притираются, при необходимости
  • подшипники растачиваются, если заказчик требует, то производится расточка
  • . ООО ЦЗПУ не шабрит подшипники, так как это надо делать по месту, а место от нас может находиться в сотнях и тысячах километров.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий