Баббит Б16
ГОСТ 1320-74
Б16 свинцовые баббиты - применяется для изготовления баббитов в чушках, применяемых для заливки подшипников и других деталей; температура заливки 480-500°C ; температура начала расплавления 240°C; характеристика нагрузки - спокойная
Баббит — антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника скольжения.
В целом баббиты нашли широкое применение для заливки подшипников и для приготовления мягких припоев. В состав баббитов могут входить следующие элементы: сурьма, медь, олово, свинец, никель, теллур, кальций, натрий, мышьяк, кадмий, алюминий, магний, кремний и др.
В зависимости от содержания основных элементов баббиты условно разделяют на следующие группы: высокооловянистый Б88, оловянистый Б16, малооловянистый Б6, никелевый БН, теллуристый БТ, кальциевый БК. Кроме этого, могут быть алюминиевые, цинковые и магниевые баббиты. Баббиты плавят в электрических или пламенных тигельных печах.
Температура плавления оловянистых и оловянносвинцовистых баббитов находится в интервале 445—480° С, кальциевого — в интервале 550—600° С. Температура сплавов во время заливки, как правило, на 50—100° С выше точки ликвидуса.
Плавка баббитов может производиться в одном или в двух тиглях одновременно. Плавка в одном тигле неизбежно приводит к более высокому перегреву сплава, а это нежелательно, в то время, как плавка баббитов в двух тиглях дает возможность избежать перегрева металла, а следовательно, уменьшить угар.
Исходными шихтовыми материалами для приготовления баббитов могут быть: чистые металлы, оборотные сплавы, приготовляемые из отходов, предварительные сплавы и лигатуры. В отдельных случаях используются соли, из которых восстанавливают необходимые в сплаве элементы.
При плавке необходимо контролировать температуру, особенно в случае наличия в них меди; в таких сплавах химическое соединение, богатое медью, плавится при более высокой температуре, чем основная масса сплава, и по внешнему виду расплава очень трудно судить о том, имеются ли еще в нем твердые кристаллы. Если сплав расплавлен не полностью, то происходит ликвация твердых кристаллов (по плотности), что приводит к изменению химического состава. Некоторые нерасплавленные частицы могут затем вырасти и образовать большие грубые кристаллы, которые обнаружатся в отливке в виде твердых включений и вызовут хрупкость ее.
Сплавы олова и свинца в жидком состоянии не поглощают газов. Они образуют мало окислов, но примеси цинка и алюминия способствуют увеличению окислов.
| Fe | Al | Cu | As | Pb | Zn | Sb | Bi | Sn |
| до 0.1 | до 0.01 | 1.5 - 2 | до 0.3 | 63.34 - 68.5 | до 0.15 | 15 - 17 | до 0.1 | 15 - 17 |
Литейно-технологические свойства материала Б16 .
| Температура плавления : | 410 °C |
| Температура заливки : | 480 - 500 °C |
Механические свойства при Т=20oС материала Б16 .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| , ГОСТ 1320-74 | 147 | 86 |
| Твердость Б16 , ГОСТ 1320-74 | HB 10 -1 = 30 МПа |
Физические свойства материала Б16 .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 9290 |
Предельные режимы работы изделий из материала Б16
| Нагрузка | Скорость | Нагрузка * Скорость | Температура | Рекоменд. твердость вала | ГОСТ |
| МПа | м/с | МПа * м/с | Град. | HB | - |
| 10 | 30 | 70 | 1320-74 |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| sв | - Предел кратковременной прочности , [МПа] |
| sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
| y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
Физические свойства : |
|
| T | - Температура, при которой получены данные свойства , [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
| a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
| l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | - Плотность материала , [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Получение малооловянных баббитов Б16: в состав шихты могут входить отходы или баббитовый лом, либо шихта может состоять из чистых металлов. Во втором случае загружают сначала лигатуру Сu — Sb, часть олова и половину отходов (если они входят в шихту). Плавку ведут под слоем древесного угля. После расплавления загруженной шихты снимают с поверхности расплава шлак и вводят свинец и оставшееся олово. Если в состав шихты входят отходы, тогда вначале вводят оставшиеся отходы, а затем свинец и олово. При плавке теллуристого баббита марки БТ теллур вводят в последнюю очередь в виде свинцовотеллуристой лигатуры. При плавке баббита БН никель вводят вначале в виде оловянноникелесурьмянис-той лигатуры, содержащей 60% Sn, 10% Ni и 30% Sb, а кадмий (в металлическом виде) — в последнюю очередь.
Приготовленный таким образом расплав после тщательного перемешивания и доведения его до технологической температуры разливают в изложницы или заливают подшипники.
Плавка баббитов в одном тигле неизбежно связана с перегревом расплава. Поэтому рекомендуется производить плавку в двух тиглях разной емкости. В тигле большей емкости плавят основную массу легкоплавких компонентов шихты (свинец, олово и переплав отходов). В тигле меньшей емкости плавят более тугоплавкие компоненты шихты (сурьму и лигатуру). Плавка ведется под слоем древесноугольного порошка. После расплавления составляющих шихты в обоих тиглях расплав из тигля малой емкости переливают в тигель большой емкости. Во время переливания расплав необходимо интенсивно перемешивать. Так как более тугоплавкий расплав с температурой 700° С вливается в менее нагретый расплав с температурой не выше 500° С, имеется опасность образования твердых кусков. Поэтому скорость вливания следует согласовывать с интенсивностью перемешивания. Кроме того, сплав в малом тигле по плотности легче свинца и может плавать на поверхности, поэтому и требуется более интенсивное перемешивание. Когда сплав из малого тигля полностью перелит в большой и хорошо с ним смешан, производят добавку мышьяка, олова, кадмия или теллура (в зависимости от марки сплава); сплав перемешивают и разливают в изложницы.