Биметаллические подшипники

В нефтегазохимическом аппаратостроении используется широкая гамма конструкционных материалов: углеродистые и низколегированные стали (около 80-85 %), легированные стали, биметаллические материалы, а также специальные сплавы. Типичные толщины корпусных деталей аппаратов -10-100 мм и выше (до 500 мм - в процессах вторичной переработки).

Биметаллические материалы изготовляются всеми известными металлургическими способами (прокатка, наплавка, прессование, экструзия, волочение, сварка трением, взрывом, импульсная электромагнитная сварка, диффузионная сварка, порошковая металлургия). Следовательно, важнейшая задача в области "конструирования" машиностроительного материала - определить (в зависимости от условий работы проектируемого объекта) рациональный состав и число слоев, необходимое соотношение толщин основного металла и плакирующего слоя, уровень прочности межслойной связи и другие физико-механические и геометрические характеристики, обеспечивающие градиент изменения свойств по сечению материала, соответствующий характеру нагрузок, действующих на элемент конструкции.

Высокоэффективны и биметаллические материалы. Применение . двухслойных сталей вместо нержавеющих значительно удешевляет стоимость изготовления конструкций и снижает их вес. Значитель-14 Г. П. Сальников

Высокоэффективны и биметаллические материалы. Применение двухслойных сталей вместо нержавеющих значительно удешевляет стоимость изготовления конструкций и снижает их вес. Значительную экономию цветных металлов (меди, свинца) в автомобильной и тракторной промышленности дает применение биметаллической железоалюминиевой ленты для изготовления вкладышей подшипников. Эффективность замены бронзы биметаллическими материалами приведена в табл. 335.

8.4. БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Биметаллические материалы представляют собой металл, обычно углеродистую или низколегированную сталь, плакированную высоколегированной сталью, цветными металлами либо сплавами на их основе (табл. 8.39). Толщина плакирующего слоя при толщине листа 4— 60 мм составляет 1—6 мм соответственно (ГОСТ 10885-85).

Биметаллические материалы

Биметаллические материалы 298

8.4. Биметаллические материалы

Контроль биметаллических материалов. Биметаллические материалы состоят из двух разнородных металлов. Их обычно получают прокаткой или сваркой взрывом.

За счет энергии взрыва сварка может происходить практически по неограниченной поверхности. Таким образом получают биметаллические материалы.

В целях повышения прочности подшипников, в особенности при переменных и ударных нагрузках, применяют так называемые б и-м е т а л л н ч е с к и е вкладыши, у которых па стальную основу наплавляют тонкий слой антифрикционного материала — бронзы, серебра, сплава алюминия и т. д. Биметаллические подшипники обладают высокой нагрузочной способностью.

Благодаря невысоким механическим свойствам (ств == 60 МПа, б = 4,0 %) бронзу БрСЗО часто наплавляют тонким слоем на стальные ленты (трубы). Такие биметаллические подшипники просты в изготовлении и легко применяются при износе. Большая разница в плотности меди (8,94) и свинца (11,34) и широкий интервал кристаллизации делает бронзу БрСЗО склонной к ликвации по плотности. Уменьшить ликвацию можно высокой скоростью охлаждения отливок. Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом, которые, растворяясь в меди, повышают механические и коррозионные свойства. Свинцовые бронзы с добавкой олова и никеля (БрОС8 12, БрОСЮ-10, БрОСН10-2-3), обладают высокими механическими свойствами (сгв = 150-^200 МПа, б = 3-4-8 %). Их используют для изготовления втулок и вкладышей подшипников без стальной основы.

Подшипники из алюминиевых сплавов применяются в тракторной промышленности, тепловозостроении и других отраслях. Из алюминиевых сплавов изготавливают как монометаллические детали (втулки, шарниры и др.), так и биметаллические подшипники на стальной подложке.

Материалы этой группы по своим физико-механическим и антифрикционным свойствам близки к графитопластам. Промышленностью СССР освоен выпуск материалов двух марок (ЭТС-52 и ЭТС-52-2), предназначенных для изготовления деталей станков и механизмов, работающих на истирание (втулки, вкладыши, биметаллические подшипники скольжения и т. д.).

Биметаллические подшипники, работающие при скорости v — 5 -т- 10 м/сек и pv < 100 кгм /ем'сек; подшипники прецизионных станков

Биметаллические подшипники изготавливаются с наружным слоем из железного порошка и внутренним из бронзового или другого какого-либо порошка. Биметаллические подшипники прессуют и спекают послойно или одновременно с применением специального загрузочного устройства для их прессования

Биметаллические подшипники, работающие при окружных скоростях до 5—10 м/сек и pv до 100 кГм/см2сек. Подшипники из свинцовистой бронзы могут работать в сопряжении с валом, имеющим твердость Л(^>45. Особенно хорошо они работают в сопряжении с азотированной поверхностью

Из-за невысоких механических свойств (сгв =; 60 МПа, б ---¦ 4 '-Hi) бронзу брСЗО наплавляют тонким слоем на стальные лентм (трубы). Такие биметаллические подшипники просты в изготовления ь легко заменяются при изнашивании. Вследствие большой раяночи значений плотности меди (8,94 г/см3) и свинца (11.34 !М:мв} к широкого интервала кристаллизации бронза БрСНО склонна к. ликвации по плотности. Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом, которые, растворяясь в меди, повышают механические и коррозионные свойства.

pa, сплава алюминия и т. д. Биметаллические подшипники обладают высокой нагрузочной способностью.

Биметаллические подшипники скольжения, подшипники и втулки под поршневые пальцы дизелей, водяных насосов, турбин и другие детали, работающие при небольших давлениях и высоких скоростях скольжения; маслоуплотнительные кольца

БрО5С25 — биметаллические подшипники скольжения;