Баббит — это специальный сплав, изготовленный на основе свинца, олова и других металлов. Основным его преимуществом является низкий коэффициент трения. Назван этот сплав был в честь американского предпринимателя и ювелира И. Баббита, его изобретателя.
История создания
Получен этот сплав И. Баббитом был в 1839 году. Основной целью его создания было увеличение срока службы подшипников паровых машин. Производители подобных агрегатов сразу же оценили отличные эксплуатационные свойства нового сплава и начали широко его использовать. В 1841 году И. Баббит, работавший до этого ювелиром, получил за свое изобретение премию от Конгресса США в 20 тыс. долларов. Это стало поворотным моментом в его карьере. С этих пор Баббит начал заниматься именно сплавами.
В 1844 г. открытый им металл был запатентован в Англии. А уже в 1847 г. баббит как новый сплав зарегистрировали и в России.
Что собой представляет
В качестве дополнительного к свинцу и олову металла при изготовлении баббита чаще всего используются медь либо сурьма. Высокие антифрикционные свойства этот сплав имеет прежде всего потому, что состоит как из твердых, так и из мягких элементов. К плюсам баббита, помимо низкого коэффициента трения, относят еще и износостойкость. Даже при сильной нагрузке такой сплав способен прослужить очень долгое время.
Основная сфера использования
Как и в позапрошлом веке, в наше время баббит чаще всего применяется для улучшения эксплуатационных характеристик подшипников и увеличения срока их службы. Расплавом этого металла заливают их внутренние поверхности, подвергающиеся трению. Подшипники, изготовленные с использованием баббита, благодаря высоким антифрикционным свойствам последнего, помимо всего прочего, еще и плотнее прилегают к валам. Ведь для преодоления трения в данном случае нужно прилагать меньшее усилие. Использоваться баббит может для улучшения характеристик подшипников разных видов.
Срок службы подшипников скольжения с баббитом напрямую зависит от толщины его слоя. Чем этот показатель ниже, тем дольше может эксплуатироваться деталь.
Преимущества и недостатки
К плюсам этого сплава, помимо низкого коэффициента трения и износоустойчивости, относят и легкоплавкость. Температура плавления баббита составляет всего 240 оС. Также преимуществами этого металла являются:
способность противостоять не только вращательным, но и возвратно-поступательным движениям;
стойкость к коррозии;
высокая степень теплопроводности;
повышенная размягчаемость при температуре выше 100 С;
высокая степень ударной вязкости.
Имеет заливка баббитом внутренних частей подшипников и еще одно преимущества. В этом металле, помимо всего прочего, образуются микроканальцы, по которым к трущимся элементам поступает смазка.
Недостатков у этого сплава практически не имеется. Однако один, довольно-таки серьезный минус у него все же есть. К сожалению, баббит — это металл, не отличающийся особой прочностью. Именно поэтому подшипники из него целиком не изготавливают. Корпус этих элементов делают из более прочных металлов — чаще всего из стали.
Основные виды
Баббит — это, таким образом, металл, отличающийся очень неплохими эксплуатационными характеристиками. Помимо этого, такие сплавы еще и довольно-таки просты в изготовлении. На настоящий момент существует всего три основных разновидности баббита. Классифицируется этот сплав прежде всего по виду использованных при изготовлении металлов. По такому признаку различают баббиты:
кальциевые;
оловянные;
свинцовые.
Кальциевые баббиты
Основой сплава этой марки является свинец. Свое название баббиты этой группы получили потому, что в их состав входят кальций и натрий. Основным преимуществом сплавов этой группы является невысокая стоимость. Баббит, изготовленный с использованием кальция и натрия, имеет повышенную степень теплопроводности и является материалом очень плотным. Недостатком же сплавов этой группы считается способность очень быстро окисляться.
Чаще всего такие баббиты используются при изготовлении подшипников для рам ж/д вагонов. Объясняется это тем, что ж/д конструкции этого типа тщательно контролируются. А поэтому вышедшие из строя из-за окисления баббита подшипники своевременно заменяются.
Оловянные сплавы
Основным преимуществом баббитов этой группы является высокая степень прочности. Изготавливаются эти сплавы, как уже можно судить по их названию, из олова. К плюсам этого металла, помимо износостойкости и пластичности, относят и отличную сопротивляемость коррозии. Оловянные баббиты также примерно в два раза крепче сплавов двух других групп. Поэтому с их использованием изготавливаются подшипники самых важных узлов разного рода механизмов и агрегатов. Чаще всего такие элементы используются в конструкции малооборотных двигателей.
Кроме олова, в состав баббитов этой группы входят также такие металлы, как никель (может заменяться на кадмий) или медь либо сурьма. Единственным недостатком оловянных сплавов является их высокая стоимость. Цена на изготовленные с их использованием подшипники выше, чем на любые другие.
Свинцовые баббиты
Основным преимуществом сплавов этой разновидности является устойчивость к воздействию повышенных температур. Изготавливаются такие баббиты из свинца и сурьмы. Особой эластичностью они не отличаются. А поэтому для изготовления подшипников, в процессе эксплуатации подвергающихся сильным нагрузкам, не используются. Также баббиты этой группы, к сожалению, не отличаются устойчивостью к ржавлению. Используются изготовленные с их применением подшипники при сборке в основном только сельскохозяйственной тяжелой техники и автомобилей.
Применение в подшипниках
Сфера использования баббита, таким образом, довольно-таки широка. Применяться этот сплав может для изготовления подшипников:
шатунных;
коренных;
предназначенных для компрессоров, судовых водопроводов;
используемых в тяжелом машиностроении.
Марки баббитов
При выборе такого сплава для изготовления подшипников производителям, помимо всего прочего, следует обращать и на его марку. Таковых существует всего шесть — Б88, 83, 83С (для оловянных сплавов), Б16, Н, С6 (для свинцовых). Баббиты — это металлы, которые маркируются в зависимости от пропорций входящих в их состав компонентов — меди, кадмия, никеля.
В любом случае при изготовлении сплавов этой разновидности должны соблюдаться требования ГОСТ. Свинцовые и оловянные баббиты делают по ГОСТ 1320-74, кальциевые — по ГОСТ 1209-90.
Цинковые и алюминиевые сплавы
Основных разновидностей баббитов имеется, как уже упоминалось, три. Однако при производстве подшипников могут использоваться также такие сплавы этой группы, как:
- алюминиевые;
- цинковые.
Применяются в промышленности баббиты этих двух разновидностей редко. Но все же иногда подшипники с их использованием изготавливаются. Основным преимуществом алюминиевых баббитов считается невысокая стоимость. В цинковых сплавах мягким элементом является эвтектика, а твердым — Al либо CuZn3. Основной же компонент таких баббитов — это цинк.
Требования ГОСТ
Согласно стандартам, баббит любой группы должен:
изготавливаться из первичных или вторичных металлов, отлитых в чушке массой не более 22 кг;
выплавляться в чушки с чистой поверхностью, без разного рода шлаковых загрязнений.
В изломе чушки баббит, по ГОСТ, должен быть абсолютно однородным. Изготавливать этот сплав положено в цехах, оборудованных системами вентиляции. Согласно нормативам, доля свинца в воздухе рабочей зоны на предприятии не должна превышать 0,01/0,005 мг/м3, сурьмы - 0,5/0,2 мг/м3.
Кто производит
Поставляют этот сплав на рынок, кончено же, в основном металлургические предприятия. К примеру, изготовлением баббита занимаются такие компании, как:
ООО «Завод Уралпрокат».
ООО «Аурема».
ООО «Пермский опытно-металлургический завод».
ООО «Цвет-Мет Маркет».
Есть на рынке и другие крупные производители баббита. Стоит этот металл, в зависимости от разновидности и марки, в пределах 200-800 рублей за килограмм.
