Антифрикционные сплавы.

Подшипниковые сплавы. В подшипниках скольжение между осью и втулкой происходит трение вызывающее износ обеих деталей. Для повышения срока службы трущихся поверхностей, вкладыши подшипников изготавливают из специальных антифрикционных сплавов. Они предохраняют от износа вал, минимально изнашиваются, создавая условия для нормальной смазки, и уменьшают коэффициент трения. Сплавы на основе олова и свинца называют баббитами. Марки баббитов обозначают Б83 (цифра показывает % содержание олова). Иногда вместо цифры пишут буквы, обозначающие легирующие элементы БН. Для того, чтобы на основе олова можно было получить антифрикционный сплав в него вводят элементы, которые упрочняют слишком мягкое и непрочное олово, образуя твердые включения. Для этой цели добавляют в сплав медь и сурьму.

Так как олово дорогой и дефицитный металл, то оловянные баббиты применяют только в особо ответственных случаях, для вкладышей подшипников сильно нагруженных машин_, турбин и дизелей. Для подшипников широкого применения применяют сплавы в которые вводят свинец и понижают содержание олова, например Б16, также применяется свинцовистая бронза марки БрС30. Из неё изготавливают вкладыши подшипников мощных авиационных двигателей.

Антифрикционные алюминиевые сплавы представляют собой сплавы алюминия с оловом, медью, никелем и другими элементами АН2,5 (2,5 % никеля) и его применяют для отливки, вкладышей и для получения биметаллической или монометаллической ленты с последующей штамповкой вкладышей для коленчатого вала автомобилей. Также сплав АО 9-2 применяется для отливки монометаллических вкладышей и втулок, используемых в транспортном машиностроении.

Сплавы на основе цинка ЦАМ 5-10 применяются для изготовления подшипников для металлорежущих станков, в качестве антифрикционных сплавов применяют и антифрикционные чугуны. Применяют серые антифрикционные чугуны АСЧ1, АСЧ2, АСЧЗ. Эти чугуны легированы хромом и медью, а также никелем и титаном, из рекомендуют применять для изготовления подшипниковых вкладышей работающих при давлении до 500 Мпа. Антифрикционные высокопрочные чугуны АВЧ1, АВЧ2 применяются в узлах трения при повышенном давлении до 1200 Мпа. Ковкие антифрикционные чугуны АКЧ1, АКЧ2 предназначены для работы в паре с термообработанным валом.

Титан и его сплавы.

Титан металл серебристого цвета с голубоватым отливом, имеет невысокую плотность, плавится при t=3260°С. Механические свойства титаны сильно зависят от содержащихся в нём примесей. Чистый титан ковок и имеет невысокую твердость. Технический титан хрупок и тверд.

Вредными примесями титана являются азот и кислород, резко снижающие его пластичность, а также углерод, который при содержании более 0,15 % понижает ковкость, затрудняет обработку титана резаньем и резко ухудшает свариваемость. Водород сильно повышает чувствительность титана к концентрации напряжения, этот эффект называется водородной хрупкостью.

На поверхности титана образуется стойкая оксидная плёнка, благодаря чему титан обладает высокой сопротивляемостью к коррозии в некоторых кислотах, морской и пресной воде. На воздухе титан не изменяет свои свойства, при нагреве до 400 С мало изменяет свои механические свойства. При более высокой температуре он начинает поглощать кислород, постепенно уменьшаются его механические свойства, а выше 540 С становится хрупким. При нагреве свыше 800 С титан энергично поглощает кислород, азот и водород - это его свойство используется в металлургии для раскисления стали.

Технический титан применяется в промышленности. Выпускают двух марок ВТ1-00, ВТ1-0. Для повышения механических свойств титан легируют алюминием. Титановые сплавы разделяют на:

• литейные

• деформируемые

Они обладают коррозионной стойкостью, высокой удельной прочностью, малым коэффициентом линейного расширения.

Деформируемый сплав ВТ-9. Может применяться для конструкций и деталей, длительно работающих при нагреве до 450°С, а кратковременно до 700°С. Сплавы ВТ-3 и ВТ-9 подвергаются штамповке и ковке, из них изготавливают лопатки паровых и газовых турбин, выпускные клапаны дизельных двигателей, поршневые пальцы, шатуны и другие детали машин. Сплав ВТ-9 хорошо сваривается, устойчив против коррозии в атмосфере загрязнённой газами при температуре до 1000°С, сохраняет высокую прочность при нагреве до 65°С.

Все деформируемые сплавы можно применять и для фасонного литья. Так как титан при нагреве взаимодействует с газами и формовочными материалами. Наиболее распространенны литейные сплавы ВТ1Л. ВТ5Л, ВТ9Л.

Сплав ВТ1Л обладает наибольшей химической стойкостью, его применяют для деталей работающих в агрессивных средах.

Сплав ВТ5Л применяют для деталей при 1= от -253 С до +350 С.

Сплав ВТ9Л наиболее высокопрочен и предназначен для изготовления нагруженных деталей работающих при t= до 500°С.