CC BY
0
К ВОПРОСУ О БАББИТАХ Файрузова Зульфия Равилевна1, студент (FairuzovaZR@stud.kai.ru) Андреев Илья Григорьевич2, студент
(11.deadpool.11@mail.ru) Шакиров Алмаз Ринатович , студент (shakirov.al@bk.ru) Научный руководитель: Савин Игорь Алексеевич, к.т.н., доцент
1) Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева - КАИ г. Казань, Россия
2) Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева - КАИ г. Набережные Челны, Россия 3) Московский политехнический университет г. Москва, Россия
В статье рассматриваются баббиты - специальные сплавы с хорошими антифрикционными свойствами. Рассмотрены основные марки с указанием их достоинств и областей применения. Приведены данные позволяющие сравнить схожие по составу марки баббитов с точки зрения эксплуатационных свойств.
Ключевые слова: баббит, подшипник скольжения, трение.
Под термином баббит понимают антифрикционные сплавы на основе олова или свинца [1]. Данные сплавы применяются при изготовлении подшипников скольжения, при этом одними из главных положительных свойств является относительно низкая температура плавления 350-450°С, хорошая прирабатываемость, а также отсутствие схватывания со сталью. Баббиты обладают гетерогенной структурой, которая характеризуется мягкой и пластичной основой с включениями из более твердых частиц [2]. Такая структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Наибольшее распространение получили баббиты, указанные в таблице 1.
Среди представленных марок наилучшими антифрикционными свойствами обладают Б83 и Б89 [3]. Мягкой основой в указанных баббитах является а-твердый раствор сурьмы и меди в олове, твердыми частицами выступают кубические кристаллы в-фазы (SnSb), а также кристаллы (CuзSn) в виде мелких игл или звезд.
В случае, когда соединение при кристаллизации выделяется пер-
вым, то он служит остовом, который мешает ликвации кубических кристаллов в-фазы [4]. В сравнении с Б83 сплав Б89 обладает меньшим количеством в-фазы и , поэтому он является более пластичным, но менее твердым. Наилучшие антифрикционные свойства сплавов Б83 и Б89 объясняется большим содержанием олова, что значительно повышает себестоимость изделия. Это обозначает возможность их использования только в подшипниках машин большой мощности, в ситуациях когда требуется высокая вязкость и минимальный коэффициент трения.
Таблица 1 - Состав и назначение баббитов
Марка Химический состав, % Назначение
Sn Pb Sb Cd
Б89 ост. - 7,258,25 2,53,5 - Для тяжелонагруженных подшипников паровых турбин
Б83 ост. - 1012 5,56,5 - Для турбокомпрессоров, дизелей, электродвигателей
Б16 1517 ост. 1517 1,5-2 Подшипники паровых турбин, лесопильных рам, гидротурбин, электродвигателей и др.
Б6 5-6 ост. 1416 2,53,0 1,752,25 Подшипники металлообрабатывающих станков, вентиляторов и др.
БТ 9-11 ост. 1416 0,711 1,251,75 Для автомобильных и тракторных двигателей
БН 9-11 ост. 1315 1,52,0 1,251,75 Для подшипников двигателей внутреннего сгорания, прокатных станов редукторов
При изготовлении иных подшипников используются баббиты, в которых большая часть олова заменена на свинец [5]. Свинцовые баббиты в отличие от баббитов с большим содержанием олова в основе имеют пластическую эвтектику твердых растворов а + в, которая снижает показатели износостойкости, а также увеличивает коэффициент трения и хрупкость. При увеличении содержания сурьмы и олова в свинцовых баббитах возможно повысить прочность и твердость, при снижении пластичности. Медь и кадмий также оказывают положительный эффект на прочность, твердость, вязкость и коррозионную стойкость.
Баббиты с мышьяком БН и Б6 отличаются структурой с мелким зерном и хорошей жидкотекучестью [6]. В состав данных баббитов возможно добавление легирующих элементов, таких как: никель, кадмий, мышьяк, которые обеспечивают повышение прочности и твердости. Баббит БТ обладает лучшей пластичностью в сравнении с Б16 и используется для подшипников, которые подвержены ударным нагрузками, например в автомобилях и тракторах.
Отдельно стоит отметить свинцовокальциевый баббит БКА, используемый для подшипников в железнодорожной отрасли [7]. Антифрикционные свойства обусловлены наличием кальция и его соединения Pb3Ca. Натрий в составе обеспечивает повышение твердости, алюминий повышает механические свойства и антифрикционные свойства баббита.
Список литературы
1. Лахтин, Ю.М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева // М.: Машиностроение, 1972.- 510с.
2. Аввакумов И.И. Назначение и требования, предъявляемые к корпусным деталям // Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении: сборник научных статей 6-й Всероссийской научно-технической конференции с международным
участием (12 февраля 2021 года)/ редкол.: Горохов А. А. (отв. Ред.); Юго-Зап. гос. унт., Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2021. - 310 с. ISBN 978-5-9906195-4-0
3. Гавариев, Р.В. О шероховатости поверхности цинковых отливок при литье под давлением // Литейное производство. - 2021. - № 5. - С. 24-26.
4. Гавариев, Р.В. Разработка системы автоматического управления прецизионной штамповкой на основе математического моделирования / Р. В. Гавариев, К. Н. Гавариева // Современные наукоемкие технологии. - 2020. - № 8. - С. 20-24.
5. Гавариев, Р.В. О качестве поверхности отливок из Zn-сплавов при литье под давлением // Литейное производство. - 2019. - № 7. - С. 34-36.
6. Гавариев, Р.В. Исследование поверхности отливок из сплавов цветных металлов при литье в металлические формы / Р.В. Гавариев, Д.Л. Панкратов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2018. - Т. 16. - № 8. - С. 339-343.
7. Садиков, И. Р. О литье под давлением цинковых сплавов / И. Р. Садиков, Р.В. Гавариев // Научно-методический электронный журнал Концепт. - 2016. - № T15. -С. 1066-1070.
Fairuzova Zulfiya Ravilevna1, student (FairuzovaZR@stud.kai.ru) Andreev Ilya Grigorievich2, student (11.deadpool.11@mail.ru) Shakirov Almaz Rinatovich3, student (shakirov.al@bk.ru )
Scientific leader: Savin Igor Alekseevich, Cand.Tech.Sci., associate professor.
1 - Kazan National Research Technical University by A.N.Tupolev-KAI, Kazan, Russia
2 - Kazan National Research Technical University by A.N.Tupolev-KAI, Naberezhnyye Chelny, Russia
3) Moscow Polytechnic University, Moscow, Russia TO THE QUESTION OF BABBITS
The article discusses babbits - special alloys with good antifriction properties. The main brands are considered, indicating their advantages and areas of application. The data allowing to compare babbit brands similar in composition from the point of view of operational properties are given.
Keywords: babbit, sliding bearing, friction.
