
軸承合金是制造軸承用的合金的總稱(chēng),軸承合金又叫巴氏合金,巴氏合金是一種軟基體上分布著硬顆粒相的低熔點(diǎn)軸承合金。有錫基、鉛基、鎘基三個(gè)系列。巴氏合金是廣為人知的軸承材料,具有減摩特性的錫基和鉛基軸承合金。由美國(guó)人巴比特發(fā)明而得名,因其呈白色,又稱(chēng)白合金,其應(yīng)用可以追溯到工業(yè)革命時(shí)代。
巴氏合金已發(fā)展到幾十個(gè)牌號(hào),是各國(guó)廣為使用的軸承材料,相應(yīng)合金牌號(hào)的成分十分相近。中國(guó)的錫基軸承合金牌號(hào)用“Ch”符號(hào)表示。牌號(hào)前冠以“Z”,表示是鑄造合金。如含有Sbll%和 Cu6%的錫基軸承合金牌號(hào)為“ZChSnSb11-6”。軸瓦合金用于制造滑動(dòng)軸承的材料。軸承合金的組織是在軟相基體上均勻分布著硬相質(zhì)點(diǎn),或硬相基體上均勻分布著軟相質(zhì)點(diǎn)。軸承合金應(yīng)具有如下性能:
①良好的耐磨性能和減磨性能;
②有一定的抗壓強(qiáng)度和硬度,有足夠的疲勞強(qiáng)度和承載能力;
③塑性和沖擊韌性良好;
④具有良好的抗咬合性;
⑤良好的順應(yīng)性;
⑥好的嵌鑲性;
⑦要有良好的導(dǎo)熱性、耐蝕性和小的熱膨脹系數(shù)。
軸承合金主要合金成分是錫、鉛、錦、銅。錦、銅,用以提高合金強(qiáng)度和硬度。錫基巴氏合金的代表成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:銻3%~15%,銅2%~6%,鎘<1%,錫余量。
巴氏合金的組織特點(diǎn)是:在軟相基體上均勻分布著硬相質(zhì)點(diǎn),軟相基體使合金具有非常好的嵌藏性、順應(yīng)性和抗咬合性,并在磨合后,軟基體內(nèi)凹,硬質(zhì)點(diǎn)外凸,使滑動(dòng)面之間形成微小間隙,成為貯油空間和潤(rùn)滑油通道,利于減摩;上凸的硬質(zhì)點(diǎn)起支承作用,有利于承載。具有減摩特性的錫基巴氏合金和鉛基巴氏合金是適合相對(duì)于低硬度軸轉(zhuǎn)動(dòng)的材料,與其它軸承材料相比,具有更好的適應(yīng)性和壓入性。常用軸承合金,按其主要化學(xué)成分可分為錫基、鉛基、鋁基、銅基和鐵基。其中,錫基和鉛基軸承合金又稱(chēng)巴氏合金,是應(yīng)用最廣的軸承合金。巴氏合金分錫基(見(jiàn)錫合金)和鉛基合金兩種。后者含銻10%~20%,錫5%~15%,為防止成分偏析和細(xì)化晶粒,還常加入少量的砷。鉛基合金的強(qiáng)度和硬度比錫基合金低,耐蝕性也差。
可作軸承材料的還有銅基合金、鋁基合金、銀基合金、鎳基合金、鎂基合金和鐵基合金等。在這些軸承材料中,銅基合金、鋁基合金使用最多。使用鋁基軸承合金時(shí),通常是將鋁錫合金和鋼背軋?jiān)谝黄?,制成雙金屬應(yīng)用。即通常所說(shuō)的鋼背輕金屬三層軸承。其他合金只在特殊情況下使用,如為減輕重量,有些航空發(fā)動(dòng)機(jī)用鎂基合金作軸承;要求耐高溫,用鎳基合金作軸承;要求高度可靠性的機(jī)器,用銀基合金作軸承。用粉末冶金方法制成的燒結(jié)減摩材料,也越來(lái)越多地用來(lái)制作軸承。巴氏合金除制造滑動(dòng)軸承外,因其質(zhì)地軟、強(qiáng)度低,常將其絲或粉噴涂在鋼等基體上制成軸瓦使用。為防止成分偏析和細(xì)化晶粒,還常加入少量的砷。
巴氏合金主要使用于大型機(jī)械主軸的軸瓦、軸承、軸襯、軸套。如:水泥機(jī)械、鋼鐵機(jī)械、化工機(jī)械、造紙機(jī)械、石油機(jī)械、船舶機(jī)械、壓縮機(jī)械、煤礦機(jī)械、選礦設(shè)備等等,還可以用在大型機(jī)床上來(lái)取代黃銅,效果也很好。