Бабіти

Бабіти — це легкоплавкі сплави на основі олова (олов'яні бабіти) та свинцю (свинцеві бабіти). Ці сплави недостатньо міцні, тому зазвичай вони наносяться тонким шаром на міцнішу основу (частіше сталеву). Тонкостінні вкладні автомобільних двигунів виготовляють штампуванням з біметалевої стрічки, отриманої безперервним розливанням. Підшипники великого діаметра заливають індивідуально стаціонарним або центробіжним способом, а також литтям під тиском.

Файл:Plainbearing.jpg

Корінний підшипник колінчатого валу двигуна з бабітом

Бабіти мають високу пластичність, низьку температуру заливання (300 — 420°) і низький коефіцієнт тертя. Високі антифрикційні властивості бабітів зумовлюються наявністю твердих кристалів у м'якій основі.

Бабіти маркують літерою Б. В олов'яних бабітах за літерою наведені цифри, що вказують середню кількість олова у відсотках (Б83, Б89). Крім олова, яке є основою сплаву, ці бабіти містять сурму (7-12 % залежно від марки) та мідь (2,5-6,5 % залежно від марки).

В свинцевих бабітах основу складає свинець, крім якого сплави містять певну кількість олова, сурми та міді. Вони також позначаються літерою Б, після якої пишуть літери, що позначають легувальний елемент, та цифри, які вказують кількість даного елемента. До свинцевих бабітів належать марки Б16, БС6, БТ, БК. Бабіт Б16 містить −16 % Sn, ~ 2 % Сu, решта — Рb (тут олово літерою не позначене). Бабіт БС6 містить ~ 6 % Sn, ~ 5,5 % Sb, 0,5 % Сu. В бабіт БТ, крім Sn, Sb, та Сu, додають телур. Бабіт БК, крім свинцю, містить ~1 % Са та Nа.

Як вже відмічалося, для забезпечення низького коефіцієнта тертя необхідно створити мікро гетерогенну структуру з чергуванням твердих та м'яких структурних складових. В бабітах це досягається формуванням дрібних кристалів твердих хімічних сполук, які рівномірно розташовані в м'якій матриці свинцю чи олова.

Бабіти мають низьку твердість (15-30 НВ), низьку температуру плавлення (240—320 °С), високі антифрикційні властивості, прекрасно припрацьовуються. Недоліком бабітів є їх коштовність та низька контактна витривалість, особливо у олов'яних бабітів. Тому такі сплави не використовують для швидкохідних машин.

Товщина шару бабіту впливає на втомну міцність: чим тонший шар, тим вище опір втомному руйнуванню. Так, зменшення товщини шару з 0,75 до 0,075 мм підвищує термін експлуатації підшипника у 4,5 рази. У біметалевих вкладних товщина шару бабіту змінюється від кількох міліметрів до 0,2 мм. Подальше зменшення товщини шару неможливе, оскільки збільшується ймовірність його швидкого стирання.

Зменшення товщини шару бабіту вдалося досягти у три металевих вкладнях, де між сталевою основою та антифрикційним шаром наносять проміжний пористий мідно-нікелевий прошарок. При заливанні рідкий бабіт затікає у пори прошарку, що забезпечує його добре зчеплення з основою. Це дозволяє зменшити товщину шару і тим самим покращити службові властивості вкладнів.

Застосовуються для заливки підшипників електродвигунів, турбін, компресорів, насосів, генераторів, верстатів, трансмісій тощо. У підшипниках, що працюють при жорсткому температурному режимі і великих ударних навантаженнях, застосовують бабіти на олов'яній основі. Застосовують бабіти переважно на свинцевій основі, які містять в своєму складі 65—75 % свинцю, 6—16 % олова, 14—16 % сурми, до 2 % кадмію, до 1 % нікелю, до 1 % миш'яку або до 0,1 % телуру. Широко застосовують також безолов'яні свинцево-кальційові бабіти (0,8 % натрію, 0,9 % кальцію і 98,3 % свинцю).

Джерела

• Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.