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從大致上軸承常用材料可以分為金屬材料、多孔質(zhì)金屬材料和非金屬材料三大類型,而我們?nèi)粘I钪凶顬槌R姷木褪墙饘俨牧稀S承鋼。今天我們就先講講金屬材料。
軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等都被成為金屬材料。其中,軸承合金又稱白合金,主要是鉛、錫、銻或其它金屬的合金,它可以在重載、高速等情況下,強(qiáng)度較小。其原因是因?yàn)樗奶攸c(diǎn),耐磨型好、塑性高、飽和性能好、導(dǎo)熱性好和抗膠合性好及與油的吸附性好。但是,由于它的價(jià)格較貴,所以,在使用時(shí),必須澆筑在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸瓦上,形成較薄的涂層。
(1)軸承合金(通稱巴氏合金或白合金)
軸承合金是錫、鉛、銻、銅的合金,它以錫或鉛作基體,其內(nèi)含有銻錫(Sb-Sn)、銅錫(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用,軟基體則增加材料的塑性。軸承合金的彈性模量和彈性極限都很低,在所有軸承材料中,它的嵌入性及摩擦順應(yīng)性最好,很容易和軸頸磨合,也不易與軸頸發(fā)生咬粘。但軸承合金的強(qiáng)度很很低,不能單獨(dú)制作軸瓦,只能貼附在青銅、鋼或鑄鐵軸瓦上作軸承襯。軸承合金適用于重載、中高速場(chǎng)合,價(jià)格較貴。
(2)銅合金
銅合金具有較高的強(qiáng)度,較好的減摩性和耐磨性。青銅的性能比黃銅好,是最常用的材料。青銅有錫青銅、鉛青銅和鋁青銅等幾種,其中錫青銅的減摩性最好,應(yīng)用較廣。但錫青銅比軸承合金硬度高,磨合性及嵌入性差,適用于重載及中速場(chǎng)合。鉛青銅抗粘附能力強(qiáng),適用于高速、重載軸承。鋁青銅的強(qiáng)度及硬度較高,抗粘附能力較差,適用于低速、重載軸承。
(3)鋁基合金
鋁基軸承合金有相當(dāng)好的耐蝕性和較高的疲勞強(qiáng)度,摩擦性能亦較好。這些品質(zhì)使鋁基合金在部分領(lǐng)域取代了較貴的軸承合金和青銅。鋁基合金可以制成單金屬零件(如軸套、軸承等),也可制成雙金屬零件,雙金屬軸瓦以鋁基合金為軸承襯,以鋼作襯背。
(4)灰鑄鐵及耐磨鑄鐵
普通灰鐵或加有鎳、鉻 、鈦等合金成分的耐磨灰鑄鐵,或者球墨鑄鐵,都可以用作軸承材料。這類材料中的片狀或球狀石墨在材料表面上覆蓋后,可以形成一層起潤(rùn)滑作用的石墨層,故具有一定的減摩性和耐磨性。此外,石墨能吸附碳?xì)浠衔?,有助于提高邊界?rùn)滑性能,故采用灰鑄鐵作軸承材料時(shí),應(yīng)加潤(rùn)滑油。由于鑄鐵性脆、磨合性差,故只適用于輕載低速和不受沖擊載荷的場(chǎng)合。
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