Antifrikční slitiny: popis, typy a vlastnosti

Antifricční slitiny jsou skupinou materiálů, které mají malý koeficient tření nebo je může snížit v jiných kompozitech. Pevné zdroje maziv odolávají opotřebení při delším používání. Pokrývají různé rubové plochy. Za tímto účelem se používají fluoroplasty, mosaz, bronz, železný grafit a babbitt. Materiály musí být z plastu a odolné proti opotřebení, při provozu dílů a konstrukcí plně vyhovět nákladům.

Některé vlastnosti slitin

Hlavní úlohou antifrikčních slitin je zvýšit životnost kontaktních ploch různých strojů a strojů. Používají se hlavně k výrobě rukávů a ložisek nebo k jejich nanášení na povrch třískových dílů. Na jedné straně musí mít slitiny tažnost a pracovat dobře, a na druhé straně musí být tvrdé a odolné, aby se snížilo opotřebení dílů. Pro splnění těchto podmínek se vytvářejí kompozity heterogenní struktury: základna je měkká a plastová a jejich vměstky jsou těžší. Díky tomu se v průběhu práce vymažou detaily měkké základny, čímž vzniká reliéf na povrchu. To přispívá k dobré cirkulaci mazacích olejů na kontaktních plochách, což snižuje součinitel tření a zlepšuje výkonnost mechanismu. Při použití antifrikčních slitin je třeba vzít v úvahu i jejich tepelnou vodivost, aby se třecí části dílů nepřehřívaly.

Základní vlastnosti slitin

Antifrikční slitiny plní obložení kluzné ložiska. Požadavky na ně jsou nastaveny v závislosti na podmínkách, ve kterých díly pracují. Materiál, z něhož jsou vyrobeny, musí mít následující vlastnosti antifrikčních slitin:

• dostatečnou tažnost pro to, aby měla schopnost hořet na rotující ploše a tvrdost potřebnou pro vložku, avšak ne obrušovat hřídel;
• pracovní plocha by měla přispívat k udržení mazadla;
• malý koeficient tření s materiálem, z něhož je hřídel rotace vyroben;
• nízký bod tání.

Jaké slitiny se používají jako antifrikční materiály?

Všechny tyto slitiny jsou rozděleny do tří skupin:

• Bílé - kecy. Základem těchto látek je cín a olovo a nečistoty jsou složeny z mědi a antimonu. Tin babbits jsou považovány za nejvyšší kvalitu. Jsou schopny odolat významné frekvenci otáčení hřídele. Používají se k výrobě turbínových ložisek velkých motorů pro plavidla, turbodmychadla, turbopumpy. Mají dobrou odolnost proti nárazům a minimálnímu koeficientu tření. Babbitty z olova se používají u strojů s nižšími zatíženími. Vápník, jehož základem je malý přídavek vápníku, sodíku, hořčíku a dalších prvků, se rychle opotřebovává a používá se pouze s malým zatížením, ale jejich cena je mnohem nižší než náklady na cín a olovo.

• Žlutá - bronz a mosaz. Používání cínových bronzů je rozšířené. Kromě vysokých antifrikčních vlastností mají vynikající tvrdost a mají dobrou odolnost proti korozi. Použijte také bronz z cínu a fosforu a cín-olovo pro části různých typů strojů. Ložiska pro vznětové motory, letecké motory a traktorové motory jsou vyrobeny z binárních olověných bronzů, kde jejich podíl činí 30%. Takové antifrikční slitiny se používají jako hotové odlitky (pouzdra) a ložiskové skořepiny. Pro jejich výrobu používají ocelovou pásku, jejíž povrch je vyplněn olovnatým bronzem. U velmi malých ložisek se používal kov cínu-olovo-zinek. Bronz (mangan, křemičitý, hliník) bez obsahu cínu také nalézá jejich použití. Mosaz na mazacích vlastnostech je nižší než druhá. Nejčastěji se používají jako slitiny s antifrikčními vlastnostmi, když jsou díly provozovány při nízkých rychlostech a při nízkém zatížení.

• Černá - antifrikční litina. Používají se jako levné materiály převážně ze dvou typů:
  • perlit-grafit: jeho základ tvoří perlit a má pevnou strukturu, grafit je měkká látka, která pomáhá zlepšovat mazací podmínky a dobře absorbuje mazací oleje;
  • ferit-grafit-fosfid: jeho struktura sestává z měkké a plastové základny rozptýlené pevnými fosfidy.

Nosné slitiny

Antifrikční materiály jsou široce používány. Při výrobě ložisek používaných v běžných vozidlech a zařízeních jsou díky své tiché obsluze, odolnosti vůči vibracím a malým rozměrům poptávány. Ke skupině slitin obsahujících antifrikci patří bronz, babbitt, mosaz, šedá litina a jednotlivé hliníkové slitiny. Při výběru materiálu je důležité znát režim mazání a podmínky, za kterých ložisko pracuje. Kovové maziv určené pro režim tření v tekutině - hřídel a ložisko jsou od sebe odděleny tenkým olejovým filtrem. Při spouštění a zastavení stroje je však zaznamenáván režim mazání hranic. Může se zhroutit v důsledku přehřátí ložiskové sestavy. Jak se materiál chová v tomto případě bude záviset na jeho sklonu k zabavení.

Pájky pro pájení

Pro kombinaci dílů z kovu použitého pájení. Pro kvalitní práci vyžaduje vhodnou pájku. Skládá se ze slitiny cínu, nejčastěji olova, v různém poměru v závislosti na účelu. Takto slitina obsahující 62% olova a 38% cínu se používá pro pájení dílů v elektrotechnice a elektronice. Někdy se používají olověné a bezolovnaté pájky. Ale většina antifrikčních slitin a pájky nutně obsahují cín a olovo v jejich složení. Tyto slitiny zachovávají mechanismy stroje, snižují tření a spoje umožňují spojit kovové díly.

Hliníkové slitiny

Hliníkové antifrikční slitiny obsahují nikl, cín, měď, antimon, křemík a mají:

• dobré mazací vlastnosti;
• významná tepelná vodivost;
• odolnost proti korozi v prostředí oleje;
• dobré mechanické a technologické vlastnosti.

Používají se ve formě tenkého povlaku, který se nanáší na ocelové podložce. Chemické složení hliníkových slitin je rozděleno do dvou skupin, včetně:

1. Antimon a měď. Tyto kovy vytvářejí tvrdé skvrny v měkké hliníkové základně. Slitiny odolávají vysokému zatížení a vysokým rychlostem při tření kapalin. Používá se v automobilech a traktorech jako ložiska pro ložiska. klikové hřídele.
2. Měď a plech. S takovými přísadami pracují slitiny za přítomnosti polotekutého a suchého tření. Antifrikční vlastnosti podobné nástrahám. Z nich působí v automobilovém a strojírenském průmyslu.

Různé aplikace antifrikčních slitin

Babbits jsou slitiny na bázi cínu a olova. Navíc se k jejich složení přidávají dopady, které zlepšují vlastnosti. Babbits jsou lepší než všechny slitiny v anti-třecích vlastnostech, ale mají nízkou únavovou odolnost. Proto se používají pro tenkou vrstvu povlakových ploch kluzných ložisek. Cínové bubbity jsou považovány za nejlepší v jejich vlastnostech, ale mají vysokou cenu, takže se používají v náročných situacích (pro ložiska dieselových motorů, turbokompresorů, parních turbín).

Dobrá tepelná vodivost slitin umožňuje jejich použití při vysokých rychlostech a vysokém zatížení při zachování spolehlivosti ložiskové jednotky. Nevýhodou je prudká ztráta odolnosti proti opotřebení, když teplota stoupne nad 70 stupňů Celsia. Olovnaté nehty jsou poněkud horší než cín, ale jsou také levnější. Používají se pro lokomotivní ložiska, těžká technika, cestovní stroje, automobilové a traktorové motory. Nejlevnější z nich jsou vápník. Mohou být snadno oxidovány, mají malou tepelnou vodivost. Používejte je při stavbě železničních kolejových vozidel. S nízkou pevností jsou žlabky dobře provozovány v ložiscích s odolným tělem z oceli nebo litiny.

Slitiny zinku

Zahrnují hliník a měď a přidává se hořčík, což zvyšuje odolnost proti korozi. Slitiny zinku se používají v odlévaném, válcovaném a vytlačovaném stavu. Mají vysoké antifrikční vlastnosti, dobrou trvanlivost. Dokonale vyměňte bronz v třecích jednotkách při teplotách nejvýše 100 stupňů Celsia. Při vyšších teplotách dochází ke změkčení a rozmazání na hřídeli. Lité bimetalické a monoketalické díly (vložky, pouzdra, posuvníky) jsou vyráběny z antifrikčních slitin zinku.

Závěr

Základem složení antifrikčních slitin je cín, olovo, měď nebo hliník. Zajišťují minimální tření v ložiskách, zajišťují vynikající schopnost jízdy kontaktních dílů, vysokou tepelnou vodivost, malý koeficient tření, schopnost udržovat mazání. V praktických činnostech se nejčastěji používají šedá litina, hliníkové slitiny, mosaz a bronz a žvýkačky.