Чушка баббита БК2: состав, свойства и применение
Чушка баббита БК2 представляет собой оловянно-свинцовый антифрикционный сплав, предназначенный для заливки подшипников скольжения, работающих в условиях высоких удельных нагрузок и ударных воздействий. В отличие от баббитов на оловянной основе (Б83, Б89), марка БК2 содержит повышенную долю свинца и сурьмы, что обеспечивает иной баланс между износостойкостью и пластичностью. Основное назначение чушек БК2 изготовление вкладышей и втулок для тяжелонагруженных узлов металлургического, горнорудного и цементного оборудования.
Химический состав и структура сплава БК2
Регламентированный состав баббита БК2 по ГОСТ 1320-74 включает следующие компоненты:
- олово (Sn) от 9,0 до 11,0 %;
- сурьма (Sb) от 14,0 до 16,0 %;
- свинец (Pb) основа (остальное);
- медь (Cu) от 1,5 до 2,0 %;
- кадмий (Cd) до 0,5 %;
- никель (Ni) до 0,3 %;
- примеси (As, Zn, Bi, Fe, Al) суммарно не более 0,3 %.
Микроструктура сплава состоит из твёрдых включений интерметаллидов SnSb и CuSn, распределённых в пластичной свинцово-оловянной эвтектике. Такая морфология обеспечивает способность баббита БК2 прирабатываться к валу и удерживать смазочный слой при пусках и остановках механизмов.
Физико-механические параметры баббита БК2
Чушка баббита БК2 характеризуется следующими эксплуатационными показателями:
- твёрдость по Бринеллю (HB) от 22 до 28 (при 20 C);
- предел прочности на сжатие от 90 до 110 МПа;
- температура плавления (ликвидус) от 370 до 400 C;
- температура заливки от 420 до 460 C;
- плотность от 9,4 до 9,6 г/см;
- коэффициент трения (со смазкой) от 0,005 до 0,008.
Рабочая температура подшипникового узла с баббитом БК2 не должна превышать 80 C. При кратковременных перегревах до 100 C снижение твёрдости не превышает 15 % от исходной.
Технология заливки и обработки
Заливка баббита БК2 в корпуса подшипников выполняется центробежным или статическим способом. Обязательные этапы подготовки:
- лужение стальной основы припоем ПОС-40 или ПОС-61;
- нагрев формы до температуры от 200 до 250 C;
- заливка расплава при температуре от 420 до 460 C;
- медленное охлаждение для предотвращения ликвации сурьмы.
После заливки и механической обработки (расточка, шабрение) толщина рабочего слоя баббита БК2 составляет от 0,5 до 3,0 мм в зависимости от диаметра вала и условий эксплуатации.
Применение баббита БК2 в промышленности
Чушка баббита БК2 используется для заливки подшипников скольжения в следующих типах оборудования:
- дробилки конусные и щековые (КСД, КМД, СМД);
- шаровые и стержневые мельницы (МШР, МШЦ, МСЦ);
- экскаваторы карьерные (ЭКГ, ЭШ);
- прокатные станы (клети, шестеренные клети);
- цементные вращающиеся печи (опорные бандажи).
Сплав БК2 рекомендован для узлов с удельными нагрузками от 15 до 25 МПа и окружными скоростями скольжения до 5 м/с. При более высоких скоростях (до 10 м/с) требуется принудительная циркуляционная смазка.
| Параметр | Баббит БК2 | Баббит Б83 | Баббит Б16 | Баббит БН |
|---|---|---|---|---|
| Содержание олова, % | от 9,0 до 11,0 | от 82,0 до 84,0 | от 15,0 до 17,0 | от 9,0 до 11,0 |
| Твёрдость HB (20 C) | от 22 до 28 | от 27 до 32 | от 18 до 22 | от 25 до 30 |
| Температура плавления, C | от 370 до 400 | от 240 до 370 | от 240 до 400 | от 370 до 400 |
| Макс. рабочая температура, C | 80 | 100 | 70 | 80 |
| Удельная нагрузка, МПа | от 15 до 25 | от 10 до 20 | от 12 до 20 | от 15 до 25 |
Вопросы и ответы
Чем отличается баббит БК2 от баббита Б83?
Баббит БК2 содержит от 9 до 11 % олова, тогда как Б83 от 82 до 84 %. БК2 имеет более низкую стоимость, но уступает Б83 по теплостойкости и пластичности. БК2 применяется при ударных нагрузках, Б83 при высоких скоростях скольжения.
Какие примеси контролируются в баббите БК2?
Содержание мышьяка, цинка, висмута, железа и алюминия суммарно не должно превышать 0,3 %. Превышение норм по цинку или алюминию вызывает хрупкость отливки.
Можно ли заливать баббит БК2 на чугунную основу?
Да, при условии предварительного лужения поверхности. Чугун перед лужением обезжиривают и протравливают 10 % раствором соляной кислоты.
Какой режим охлаждения рекомендуется после заливки БК2?
Медленное охлаждение в термостате или в сухом песке со скоростью не более 10 C в минуту до 100 C. Быстрое охлаждение приводит к ликвации сурьмы и снижению твёрдости.