Основні вимоги до бабітів
Бабіт де використовується? / Бабіт використання / Основні вимоги до бабітів / Бабіт що таке?
Бабіт є сплавом на основі олова або свинцю, який використовується в підшипниках ковзання у вигляді напиленого або залитого шару, щоб підшипник щільно прилягав до валу. Цей сплав має антифрикційні властивості, тобто зменшує тертя, він мало зношується при терті і захищає від зносу сам підшипник.
Різні види бабіта мають різний склад, від якого залежать фізичні властивості матеріалу, такі як температура плавлення бабіту, його щільність, допустимий тиск та механічна напруга.
Різновиди та склад
Бабіти – це загальна назва таких антифрикційних матеріалів. За складом вони можуть бути різними, виділяють олов'яний, свинцевий та кальцієвий бабіти. Характеризуються вони допустимим робочим тиском, робочою температурою, робочою механічною напругою. На властивості бабітів істотно впливають тверді включення, основою яких виступають м'які метали — олово і свинець.
Кожна добавка відіграє свою роль:
нікель – підвищує зносостійкість;
мідь - збільшує твердість та ударну в'язкість;
сурма робить сплав більш міцним;
кадмій - протистоїть корозії.
Олов'яних бабітів також є кілька марок, серед яких - Б88, Б83 , Б83С, SAE11, SAE12, ASTM2. Використовують їх для підшипників, які зазнають інтенсивного навантаження. Як тверді добавки в олов'яні сплави входять сурма, кадмій, мідь або нікель. Через високу зносостійкість ці бабіти найдорожчі.
До свинцевих сплавів відносяться Б16 , БН, БСб, БКА, БК2, БК2Ш, SAE13, SAE14, ASTM7, SAE15, ASTM15. Вони м'якші, ніж олов'яні, зазвичай складаються з свинцю і сурми у співвідношенні 87% до 13%, і мають порівняно низьку еластичність, тому застосовуються для малонавантажених підшипників, що використовуються при високих температурах, наприклад, дизельних моторах і прокатних станах.
Кальцієвий сплав також має у своїй основі свинець, його особливість - добавки кальцію та натрію. Сплави з кальцієм використовуються для залізничних підшипників, які порівняно часто перевіряють і змінюють, так як кальцієвий різновид не має високої зносостійкості.
Існує багато марок цього матеріалу, що відрізняються складом, але основних і найчастіше застосовуваних близько десяти. Склад та властивості поширених марок впливають на те, як застосовують ці сплави.
Б-88 - 88% олова, сурми, кадмію. Це один із дорогих видів сплаву, використовується він у корінних підшипниках, які мають витримувати великі навантаження та високі швидкості.
Б-83 - 83% олова, 11% сурми, 6% міді, застосовується для середньонавантажених підшипників, допустимий тиск - 10-15 МПа, використовується в механізмах, що працюють на великих швидкостях (понад 1000 обертів на хвилину).
Б-16 - 15-17% олова, 15-17% сурми, 1,5-2% міді, решта - свинець, застосовується в підшипниках паровозів, електровозів, колійних машин, допустимий тиск - до 10 МПа, застосовується для заливки неробочої верхньої частини підшипника, коли нижня частина залита бабітом Б-83.
СОС6 - 5,5-6,5% цинку, 5,5-6,5% сурми, решта - свинець, використовується при великих навантаженнях (більше 20 МПа), при температурі більше 300 С, у підшипниках дизельних двигунів.
БМ — лише для шатунних підшипників, які встановлюють, наприклад, на трактори. Такі деталі змінюють через кожні 1000 км, але маса бабіта у них невелика, тому деталь коштує порівняно недорого.
БН - для деталей, що використовуються на середніх швидкостях, наприклад, у суднових водопроводах, компресорах.
Стандарти
Марки бабіта Б88, Б83 , Б83С, Б16 , БН і БС6 виготовляються за єдиним ГОСТом 1320-74. У цьому стандарті вказано хімічний склад, допустиму кількість домішок, розміри та форма чушок, вимоги до безпеки. Згідно з ГОСТом, на вимогу замовника деякі компоненти можуть бути замінені, також може бути змінена форма злитків.
До складу цих сплавів входять метали, шкідливі для людини – це свинець, сурма. Свинець відноситься до 1 класу небезпеки, сурма - до 2 класу. Свинець діє на нервову систему, кров, судини, сурма має подразнюючу дію. Тому роботи з цими антифрикційними матеріалами (розплавлення, заливку підшипників) необхідно проводити, використовуючи засоби захисту: сухий спецодяг, респіратор «Пелюстка», валяне або шкіряне взуття, рукавиці. На ці кошти також є свої ГОСТи. Зберігають антифрикційний сплав у закритих приміщеннях, що провітрюються. Також у ГОСТі прописані умови експлуатації, для яких пристосована та чи інша марка бабіта.
Кальцієві бабіти виробляються за іншим стандартом - ДСТУ 1209-90. Це сплави під марками БКА, БК2, БК2Ш та БК2Ц.
Лом цього матеріалу повинен відповідати ГОСТу 1639-2009. Під дію цього стандарту потрапляють шматковий брухт бабіта (тільки олов'яних різновидів), шматковий брухт свинцевих різновидів (до нього додають відходи друкарських сплавів), стружка олов'яних бабітів і змішана стружка.
Виробництво
Бабіти виготовляють як із первинних матеріалів, так і з вторинних, тобто переплавленого бабітового брухту. Зі брухту в нашій країні роблять до 70% цього матеріалу. В останньому випадку важливо добре очистити брухт від забруднень та домішок.
Сплав бабіт відливають у чушки — зливки певної форми, розміру та маси, які прописані у стандартах. При використанні металу важливо, щоб чушки не були забруднені. Забруднений матеріал погано зчіплюватиметься зі вкладишами, що може призвести до швидкого зносу або аварій.
Температура плавлення
Температура плавлення цього матеріалу залежить від його складу. При цьому для заливання у форму іноді потрібно нагріти сплав вище за температуру плавлення.
Сплав Б-83 плавиться за температури 240 градусів, але для заливання підшипників його нагрівають до температури 440-640 градусів. Свинцевий бабіт Б-16 має температуру плавлення 240-340 градусів, заливають у підшипники при цій же температурі.
Заливка підшипників бабітом
Можливість перезалити бабіт у вкладиші підшипників – альтернатива заміні всього підшипника. Таким чином, можна значно заощадити. Для заливання або переливання вкладишів підшипників бабітом необхідні:
бабіт у шматках 1-2 кг;
деревне вугілля;
соляна кислота;
палички з олова та бабіту для лудіння;
паста для промазування нещільно прилеглих місць форми,
тигель для плавки металу такого об'єму, щоб у ньому можна було розплавити бабіт для заливання вкладиша за один прийом, тигель повинен мати форму, що звужується догори, а носик повинен виходити з його нижньої частини;
форма для заливання підшипника;
піч або горн (випускаються спеціальні електропечі);
вода температурою 80-90 градусів.
Якщо потрібно перезалити підшипники, то спочатку виплавляють старий бабіт. Це роблять у спеціальних печах, а також за допомогою паяльної лампи або зануренням у розплавлений бабіт. Старий сплав необхідно ретельно очистити та знежирити.
Поверхня підшипника також повинна мати ніяких забруднень. Її також знежирюють та протруюють для кращого зчеплення антифрикційного матеріалу з поверхнею. Для знежирення використовують розчин каустичної соди, після цього операції деталь ретельно промивають. Для травлення застосовують соляну кислоту. У результаті поверхні з'являються дрібні борозенки.
Після очищення поверхня підшипника лудять, бабіт нагрівають до необхідної температури та заливають у форму підшипника. Після його застигання залитий підшипник очищають та підганяють.
Устаткування
Яке обладнання використовується для заливання підшипників бабітом? Для цього виробляють спеціальні комплекти обладнання, наприклад КО-2, на якому підшипники виготовляються методом відцентрового лиття.
Цей комплект випускають у кількох модифікаціях:
МПС - для заливання підшипників ковзання 8ТН.263.028 та 8ТН.263.029;
D360 x L310 - для заливання підшипників ковзання із зовнішнім діаметром до 360 мм, внутрішнім діаметром від 40 мм та довжиною до 310 мм;
D950 x L500 - для заливання підшипників ковзання із зовнішнім діаметром до 950 мм, внутрішнім діаметром від 60 мм та довжиною 500 мм.
Використання спеціального обладнання дозволяє заливати бабіт більш акуратно, без перевитрати та дефектів.
Для виплавки бабіту із вкладишів старих підшипників також випускаються спеціальні печі, наприклад, камерні типу ПКН різного розміру та потужності:
ПКН-0,6-2000 потужністю 100 кВт,
ПКН-0,6-180 потужністю 26 квт.
Печі зроблені з вогнетривких матеріалів, а як нагрівачі використовуються спіралі з дроту суперфехраль. Вони обладнані піддоном для встановлення вкладишів підшипників та лотком для зливу розплавленого бабіту.
Для заливки сплаву у вкладиші підшипників застосовуються інші типи печей, наприклад, ППН з нижнім клапаном розливу. У такі печі поміщають тигелі з бабітом. Вони також нагріваються електричними нагрівачами. Такі печі мають канал для аварійного зливу, керуються з пульта, на якому задаються режими роботи. Печі типу ППН дозволяють дозовано розливати бабіт у вкладиші підшипників.
Як купити якісний сплав
Від якості сплаву залежить, наскільки добре працюватимуть механізми, у яких використовується. Тому слід купувати лише бабіт, виготовлений за ГОСТом.
Зливки мають бути чистими, однорідними, на них повинні стояти (бути видавлені) марка матеріалу, номер плавки та товарний знак підприємства. Важливо, щоб склад сплаву відповідав цілі, на яку його будуть застосовувати.
Не варто гнатися за дуже низькою ціною. Сплав Б83 продається за ціною приблизно 1 400 000 грн. за 1 т. Лом бабіту дешевше, ніж первинний матеріал — 1000 грн. за кілограм.
Бабіт Б16 коштує дешевше – близько 400 000 грн. за тонну. Підприємства, які займаються оптовими поставками, можуть встановити свої ціни, вони нижчі за роздрібні.
Висновок
Незважаючи на те, що бабіт був винайдений давно, він досі застосовується в підшипниках і ефективно виконує свою функцію. Для кожного виду підшипників застосовується сплав різного складу, різні добавки до основного металу - олову або свинцю - змінюють властивості матеріалу, роблячи його м'якшим, твердішим, більш гнучким або, навпаки, тендітним. Перезаливання сплавом підшипників дозволяє не змінювати їх повністю.
Купити Бабіт Б-83 Купити Бабіт Б-16