Підшипникові сплави та матеріали
Обробка дерева та металу
Вкладиші підшипників ковзання безпосередньо стикаються з валами, що обертаються. Тому їх слід виготовляти зі сплавів, що мають достатню пластичність, щоб легко прироблятися до поверхні валу, що обертається, і достатню твердість, щоб служити опорою для валу. Однак твердість не повинна бути надто високою, щоб не викликати швидкого стирання валу. Крім того, сплави повинні мати малий коефіцієнт тертя з матеріалом валу, що обертається, володіти мікропористістю для утримання мастила і досить низькою температурою плавлення, зручною для заливання підшипників. Сплави, що задовольняють переліченим вимогам, називаються підшипниковими або антифрикційними.
Антифрикційні сплави складаються з пластичної основи, в якій рівномірно розсіяні твердіші частинки. При обертанні в підшипниках вал спирається на ці тверді частинки, а м'яка основа вкладки на поверхні зіткнення з валом зношується, в результаті чого утворюється мережа каналів, якими циркулює мастило.
Як підшипникові сплави застосовуються бабіти на свинцевій або олов'яній основі, алюмінієві сплави, бронзи та ін.
Бабіти. В олов'яному бабіті марки Б83 пластичною основою є твердий розчин сурми та міді в олові, а твердими частинками - сполуки SnSb та CugSn. Мікроструктура бабіта Б83 наведена на рис. 1. Бабіти Б83 найбільш якісні та застосовуються для заливання підшипників особливо навантажених машин. Олов'яні бабіти дороги, тому їх прагнуть замінити бабітами, що складаються переважно зі свинцю (наприклад, бабіт марки Б16).
У свинцевих бабітах з сурмою (Б16) тверді частинки утворюють кристали сполук SnSb і Cu3Sn, розсіяні в м'якій основі - розчині сурми іолова у свинці. Ці бабіти поступаються якістю олов'яним, проте з успіхом застосовуються для підшипників середньої навантаженості (наприклад, для підшипників тракторних та автомобільних моторів).
Інші підшипникові сплави. Сплави алюмінію в порівнянні з бабітами відрізняються меншою вагою, більшою міцністю та дешевизною. Недоліком їх є значна різниця в коефіцієнтах розширення порівняно зі сталлю.
Крім того, застосовуються алюмінієво-нікелеві, алюмінієво-залізні сплави, силуміни, а також сплави на основі цинку та кадмію.
Олов'яні бронзи, що містять 8% Sn[n більше, застосовуються як підшипникові. За структурою вони представляють основну масу твердого розчину олова в міді (м'яка фаза) і тверді частинки сполуки Cu3Sn. Для економії олова воно частково замінюється свинцем та цинком.
Олов'яна бронза марки БрОФЮ-1 (яка містить 0,8-1,2% фосфору) - прекрасний антифрикційний сплав і застосовується для найбільш відповідальних підшипників, оскільки допускає більші питомі тиски.
Як антифрикційні сплави застосовуються також олов'яно-свинцеві і свинцеві бронзи (наприклад, марок БрОС8-12 і БрС-30), причому останні використовуються для заливання підшипників двигунів внутрішнього згоряння.
В автотракторній промисловості набули поширення пористі самозмащувальні підшипники з порошкових сплавів. Ці підшипники постійно мають у порах ьапас масла, що зменшує знос підшипників і валу: вони дуже добре приробляються і можуть працювати як на загартованих, так і на загартованих валах.
Як замінники металевих матеріалів для підшипників застосовують неметалеві матеріали: пластифіковану деревину, текстоліт і гуму. У багатьох випадках вони успішно замінюють дорожчіметали та сплави для підшипників.