Antifrikcijske zlitine: opis, vrste in lastnosti

Antifrikcijske zlitine so skupina materialov, ki imajo majhen koeficient trenja ali ga lahko zniža v drugih kompozitih. Trdni viri maziv so odporni proti obrabi pri dolgotrajni uporabi. Pokrivajo različne površine za drgnjenje. V ta namen se uporabljajo fluoroplastika, medenina, bron, železov grafit in babbitt. Materiali morajo biti plastični in odporni proti obrabi, ob polnem delovanju delov in konstrukcij.

Nekatere lastnosti zlitin

Glavna vloga antifrikcijskih zlitin je povečati življenjsko dobo kontaktnih površin različnih mehanizmov in strojev. Uporabljajo se predvsem za izdelavo rokavov in ležajev ali za nanašanje na površino drgnih delov. Po eni strani morajo imeti zlitine duktilnost in delati dobro, po drugi strani pa morajo biti trde in trajne, da zmanjšajo obrabo delov. Za izpolnitev teh pogojev so izdelani kompoziti heterogene strukture: podlaga je mehka in plastična, vključki v njej pa so trši. Zaradi tega se v procesu dela izbrišejo podrobnosti mehke podlage, ki oblikujejo relief na površini. To prispeva k dobrem kroženju mazalnih olj na kontaktnih površinah, kar zmanjšuje koeficient trenja in izboljšuje učinkovitost mehanizma. Pri uporabi antifrikcijskih zlitin je treba upoštevati tudi njihovo toplotno prevodnost, da se torni deli delov ne pregrejejo.

Osnovne lastnosti zlitin

Obloge za polnjenje z antifrikcijskimi zlitinami drsni ležaji. Zahteve za njih se določijo glede na pogoje, v katerih delujejo. Material, iz katerega so proizvedeni, mora imeti naslednje lastnosti antifrikcijskih zlitin: t

• zadostna duktilnost, da ima sposobnost izgorevanja na rotirajoči površini in trdoto, ki je potrebna za oblogo, ne pa tudi brušenje gredi;
• delovna površina mora prispevati k zadrževanju maziva;
• majhen koeficient trenja z materialom, iz katerega je izdelana gred vrtenja;
• nizko tališče.

Katere zlitine se uporabljajo kot antifrikcijski materiali?

Vse zlitine te vrste so razdeljene v tri skupine:

• Belo-babbits. Osnova za to so kositer in svinec, nečistoče pa so iz bakra in antimona. Kositrne babice veljajo za najvišjo kakovost. Sposobni so vzdržati pomembno frekvenco vrtenja gredi. Uporabljajo se za izdelavo turbinskih ležajev velikih motorjev za plovila, turbopuhala, turbopumpe. Imajo dobro odpornost proti udarnim obremenitvam in minimalni koeficient trenja. Babice iz svinca se uporabljajo za stroje z nižjimi obremenitvami. Kalcij, katerega osnova je svinec z majhnim dodatkom kalcija, natrija, magnezija in drugih elementov, se hitro izrabijo in se uporabljajo le z majhno obremenitvijo, vendar je njihova cena veliko manjša od cene kositra in svinca.

• Rumena - bron in medenina. Uporaba kositrnih bron je zelo razširjena. Poleg visokih protifrikcijskih lastnosti imajo tudi izjemno trdoto in dobro odpornost proti koroziji. Uporablja se tudi kositrni fosfor in kositrno bronasto vlakno za dele različnih vrst strojev. Ležaji za dizelske motorje, letalske motorje in traktorske motorje so izdelani iz binarnih svinčevih bronk, pri čemer delež slednjih doseže 30%. Takšne zlitine se uporabljajo kot zaključni ulitki (ležišča) in ležajne lupine. Za njihovo izdelavo uporabljamo jekleni trak, katerega površina je napolnjena s svinčevim bronom. Za zelo majhne ležaje uporabljamo kovinsko-kositrno kovino. Bronasta (mangan, silikatna, aluminijasta) brez vsebnosti kositra najdejo tudi svojo uporabo. Medenine na mazalne lastnosti so slabše od slednjih. Najpogosteje se uporabljajo kot zlitine, ki delujejo pri nizkih hitrostih in pri nizkih obremenitvah.

• Črna - lito železo. Uporabljajo se kot poceni materiali predvsem dveh vrst:
  • perlit-grafit: njegova osnova je iz perlita in ima trdno strukturo, grafit je mehka snov, ki pripomore k izboljšanju pogojev mazanja in dobro absorbira maziva;
  • ferit-grafit-fosfid: njegova struktura je sestavljena iz mehke in plastične podlage, razporejene s trdnimi fosfidi.

Nosilne zlitine

Antifrikcijski materiali se pogosto uporabljajo. Pri izdelavi ležajev, ki se uporabljajo v tekočih avtomobilih in napravah, so v povpraševanju, zahvaljujoč mirnemu delovanju, odpornosti na vibracije in majhnosti. Skupini antifrikcijskih leg spadajo bron, babbitt, medenina, siva litina in posamezne aluminijeve zlitine. Za izbiro materiala je pomembno poznati način mazanja in pogoje, v katerih deluje. Kovinski maziva določen za način trenja tekočine - gred in ležaj sta ločena s tanko oljno folijo. Pri zagonu in ustavljanju stroja je opazen način mazanja mej. Zaradi pregrevanja ležajnega sklopa se lahko sesuje. Kako se bo material obnašal v tem primeru, bo odvisno od njegove naklonjenosti.

Spajki za spajkanje

Kombiniranje delov iz kovinskega spajkanja. Za kakovostno delo je potreben ustrezen spajkalnik. Sestavljen je iz zlitine kositra, najpogosteje s svincem, v različnih razmerjih, odvisno od namena. Tako se za spajkanje delov v elektrotehniki in elektroniki uporablja zlitina, ki vsebuje 62% svinca in 38% kositra. Včasih se uporabljajo svinčeni in brezolovni spajki. Toda večina antifrikcijskih zlitin in spajk mora nujno vsebovati kositra in svinec v svoji sestavi. Te zlitine ohranjajo mehanizme stroja, zmanjšujejo trenje in spajke omogočajo, da se pridružite kovinskim delom.

Aluminijeve zlitine

Aluminijeve zlitine vsebujejo nikelj, kositer, baker, antimon, silicij in imajo:

• dobre mazalne lastnosti;
• znatna toplotna prevodnost;
• odpornost proti koroziji v oljnem okolju;
• dobre mehanske in tehnološke lastnosti.

Uporabljajo se v obliki tankega premaza, ki se nanaša na jekleno podlago. Kemična sestava aluminijevih zlitin je razdeljena v dve skupini: t

1. Antimon in baker. Te kovine tvorijo trde ploskve v mehki aluminijasti osnovi. Zlitine prenesejo visoke obremenitve in visoke hitrosti s trenjem tekočine. Uporablja se v avtomobilih in traktorjih kot ležaji za ležaje. ročična gred.
2. Baker in kositer. S takimi dodatki zlitine delujejo v prisotnosti poltekočega in suhega trenja. Antifrikcijske lastnosti, podobne babbitnim. Med njimi so ležaji v avtomobilski in strojni industriji.

Različne uporabe antifrikcijskih zlitin

Babibits so zlitine na osnovi kositra in svinca. Poleg tega so njihovi sestavki dodani dodatki za izboljšanje lastnosti. Babibiti so boljši od vseh zlitin, ki imajo lastnosti proti trenja, vendar imajo majhno odpornost na utrujenost. Zato se uporabljajo za tanko plast premaznih površin drsnih ležajev. Kositrne babice veljajo za najboljše v svojih lastnostih, vendar imajo visoko ceno, zato se uporabljajo v zahtevnih situacijah (za ležaje dizelskih motorjev, turbo kompresorjev, parnih turbin).

Dobra toplotna prevodnost zlitin omogoča njihovo uporabo pri visokih hitrostih in visokih obremenitvah, pri čemer se ohranja zanesljivost enote. Pomanjkljivost je velika izguba odpornosti proti obrabi, ko se temperatura dvigne nad 70 stopinj Celzija. Svinčeve babice so nekoliko slabše od kositra, vendar so tudi cenejše. Uporabljajo se za dizelske lokomotive, težke stroje, potovalne stroje, avtomobilske in traktorske motorje. Najcenejši je od kalcija. Lahko se oksidirajo, imajo majhno toplotno prevodnost. Uporabite jih pri gradnji železniškega voznega parka. Z majhno močjo so babbits dobro upravljani v ležajih z vzdržljivim jeklom ali litega železa.

Cinkove zlitine

Vključujejo aluminij in baker ter dodan magnezij, ki povečuje odpornost proti koroziji. Cinkove zlitine se uporabljajo v litih, valjanih in ekstrudiranih stanju. Imajo visoke antifrikcijske lastnosti, dobro vzdržljivost. Popolnoma nadomestite bron v tornih enotah pri temperaturah, ki niso višje od 100 stopinj Celzija. Pri višjih temperaturah se mehčajo in razmažejo na gredi. Liti bimetalni in monometalni deli (vložki, puše, drsniki) so izdelani iz cinkovih zlitin.

Zaključek

Osnova za sestavo antifrikcijskih zlitin so kositer, svinec, baker ali aluminij. Zagotavljajo minimalno trenje v ležajih, zagotavljajo odlično tekočo sposobnost kontaktnih delov, visoko toplotno prevodnost, majhen koeficient trenja, sposobnost vzdrževanja mazanja. V praksi se najpogosteje uporabljajo siva litina, aluminijeve zlitine, medenina in bron in babice.