Цинковый сплав и баббиты

 

Цинковые сплавы

Некоторые сплавы на цинковой основе отличаются удовлетворительными механическими и антифрикционными свойствами. Наилучшими из этих сплавов по механическим и антифрикционным свойствам являются медноалюминиевоцинковые сплавы. Из них на заводах испытаны: сплав с10% алюминия и 5% меди и сплав с 5% алюминия и 10% меди (остальное цинк).
Испытания этих сплавов подтвердили возможность замены бронзы Бр. ОЦС 6-6-3 цинковыми сплавами при изготовлении втулок, а также оловянных и свинцовооловянных баббитов для заливки вкладышей подшипников. Цинковый сплав ЦАМ10-5 содержит 9-10% алюминия, 4-6% меди, остальное цинк и заменяет оловянные бронзы в подшипниках и втулках, работающих при малых скоростях (v=1м/се) со значительным удельным давлением (р =200 кг/см2).
Свойства сплава ЦАМ10-5, полученного в кокиле:
Наименование свойств Значение показателей
Удельный вес в литом состоянии г/см3                                   6,3
Начало затвердевания в ᴼС                                                        395
Конец затвердевания в ᴼ С                                                         378
Теплопроводность в ккал/см•сек•град                                    0,24
Коэффициент линейного расширения при 20 ᴼС                  27х10-6
Предел прочности при растяжении в кг/мм2                        30
Относительное удлинение в %                                                  1
Предел прочности при сжатии в кг/мм                                   2 70
Предел пропорциональности при сжатии в кг/мм2            30-35
Ударная вязкость в кг/см2                                                       0,6
Линейная усадка в %                                                                 1,0
Жидкотекучесть в см                                                                 66
Коэффициент трения со смазкой (минеральное масло)     0,009
То же без смазки                                                                         0,35
Износ при испытании на трение со смазкой в мг/см2 км  0,09
Износ стали при испытании на трение со смазкой

в мг/см2 км                                                                               0,004

Сплав ЦАМ10-5 обладает высокими литейными свойствами и дает возможность получать тонкостенные отливки. Применяется он для изготовления подшипников металлорежущих станков, прессов, подъемных и ковочных машин, прокатных станов и других агрегатов.
Сплав ЦАМ10-5 при перегреве приобретает пористую крупнозернистую структуру и пониженную прочность, вследствие чего он более быстро разрушается при работе.
Для получения сплава с высокими свойствами применяются чистые исходные материалы. Наиболее вредными примесями в цинке являются мышьяк и сурьма, понижающие коррозионную стойкость и увеличивающие хрупкость цинка. Свинец и кадмий снижают механические свойства цинка, вызывают появление трещин и коробление отливок.
В современной практике литейного производства цинковые сплавы широко применяются для литья под давлением.
Низкая температура плавления цинковых сплавов способствует продолжительному сроку службы прессформ (до 200 00 отливок; хорошая жидкотекучесть позволяет получать отливки под давлением с малой толщиной стенок; низкая стоимость сплава обеспечивает возможность получения дешевых отливок.
Магний в эти сплавы вводится для устранения межкристаллической коррозии. Избыток магния вызывает красноломкость. Детали из цинковых сплавов, отлитые под давлением, широко применяются в различных областях промышленности. В авиастроении из них изготовляют бензонасосы, части системы зажигания, части части стеклоочистителей; в часовом производстве – зубчатые колеса; в электротехнике – щеткодержатели, корпусы и части приборов и пр. Благодаря отсутствию в сплаве алюминия повышается его жидкотекучесть и уменьшается способность цинка растворять железо.
В табл. 1 приведены химический состав и механические свойства наиболее употребительных цинковых сплавов для литья под давлением.

химический состав и механические свойства цинковых сплавов

Цинковые сплавы хорошо воспринимают покрытие хромом, никелем, кадмием.

 

Баббиты

Сплавы на основе олова и свинца с различными добавками, применяемые для заливки подшипников, называются баббитами. Баббитовый слой обладает антифрикционными свойствами и уменьшает трение между подшипниками и шейками вала при работе машин.
В настоящее время применяются несколько марок баббитов. Химический состав баббитов приведен в табл. 2.

химический состав баббитов

Физико-механические свойства основных марок баббита приведены в табл. 3.

физико-механические свойства основных марок баббитов

Температура плавления большинства оловянно-свинцовых баббитов находится в пределах 350-470ᴼ. Температура заливки колеблется от 400 до 600ᴼ. Вкладыши, на которые заливается баббит, должны быть хорошо очищены, протравлены, отфлюсованы или вылужены и подогреты до температуры 245-250ᴼ.
Выбираются баббиты в зависимости от условий работы машины. При этом учитывается удельное давление на подшипник и окружная скорость шейки вала.
Удельная нагрузка для баббитов колеблется от 75 до 100 кг/см2, окружные скорости – от 1 до 5 м/сек.
Рабочая температура оловянносвинцовых сплавов ограничивается пределами от 50 до 70ᴼ.

Источник: Литейные сплавы П.П. Жевтунов.