7.4滑动轴承合金及其应用(课件）--2022-2023学年高二劳动版《金属材料及热处理（第三版）》

04 滑动轴承合金及其应用 为了减小轴承对轴颈的磨损，确保机器的正常运转，轴承合金应具有下列性能： 1．足够的强度和硬度，以承受轴颈较大的压力。 2．高的耐磨性和小的摩擦因数，以减小轴颈的磨损。 3．足够的塑性和韧性、较高的抗疲劳强度，以承受轴颈的交变载荷，并抵抗冲击和振动。 4．良好的导热性及耐蚀性，以利于热量的散失和抵抗润滑油的腐蚀。 5．良好的磨合性，使其与轴颈能较快地紧密配合。 任务四　滑动轴承合金及其应用 一、轴承合金的性能要求 1．第一类组织 在软的基体上均匀分布着硬的质点，如图7-6 所示，这是轴承合金较理想的组织。软的基体可承受冲击和振动，并具有较好的磨合性，以保证配合良好。 任务四　滑动轴承合金及其应用 二、轴承合金的组织特点 2．第二类组织 在硬的基体上分布着软的质点，这种组织也可达到上述要求。这类轴承合金的硬度较高，具有较大的承载能力，但磨合性较差，应相应提高轴颈处的硬度。 常用轴承合金有锡基轴承合金、铅基轴承合金、铜基轴承合金和铝基轴承合金。其中锡基轴承合金和铅基轴承合金应用最广，又称为巴氏合金。 1．锡基轴承合金（锡基巴氏合金） 锡基轴承合金是一种软基体加硬质点类型的轴承合金，是以锡（Sn）为基体、主加元素锑（Sb）、辅加元素铜（Cu） 等组成的合金。锑溶于锡形成α 固溶体作为软基体。以锑与锡生成的化合物（SnSb）、铜与锡生成的化合物（Cu6Sn5）作为硬质点。 任务四　滑动轴承合金及其应用 三、常用轴承合金 如图7-7 所示为锡基轴承合金的显微组织，图中暗色部分为α 固溶体，白色针状及小颗粒状的为化合物Cu6Sn5，白色方块为化合物SnSb。 任务四　滑动轴承合金及其应用 锡基轴承合金的牌号、化学成分、力学性能及用途见表7-14。 任务四　滑动轴承合金及其应用 2．铅基轴承合金（铅基巴氏合金） 铅基轴承合金通常是以铅、锑为基，加入锡、铜等元素组成的轴承合金。其组织为软基体加硬质点，软基体是PbSnSb 的共晶组织，硬质点是白色方块状的化合物SnSb 及白色针状的化合物Cu2Sn。图7-8 所示为铅基轴承合金的显微组织。 任务四　滑动轴承合金及其应用 铅基轴承合金的牌号、化学成分、力学性能及用途见表7-15。 任务四　滑动轴承合金及其应用 3．铜基轴承合金 铜基轴承合金主要有铅青铜和锡青铜等。 铅青铜是锡基轴承合金的代用品，常用牌号为ZCuPb30，它是平均含铅量为30% 的铸造铅青铜。铅青铜是一种硬基体加软质点的轴承合金，铅和铜在固态时互不溶解，因此它的室温显微组织是（Cu+Pb），Cu 为硬基体，颗粒状Pb 为软质点。 与巴氏合金相比，铜基轴承合金具有高的承载能力、良好的耐磨性、高的导热性（为锡基的6 倍）、高的疲劳强度，并能在较高温度（300~320 ℃）下工作，可广泛用于制造高速、重负荷下工作的轴承，如航空发动机、大功率汽轮机、高速柴油机等的主轴轴承和连杆轴承。 锡青铜也是一种良好的轴承合金，常用牌号为ZCuSn10P1，可以用来制造机床上的轴瓦、蜗轮、开合螺母等。 任务四　滑动轴承合金及其应用 4．铝基轴承合金 铝基轴承合金是一种新型减摩材料，具有密度小、导热性好、疲劳强度高和耐腐蚀性好等优点，并且资源丰富，价格低廉，已逐渐替代其他轴承合金。常用的铝基轴承合金有铝锑镁轴承合金和铝锡轴承合金两类。 （1）铝锑镁轴承合金 铝锑镁轴承合金以铝为基，加入3.5%~4.5% 的锑和0.3%~0.7% 的镁。其组织为软基体上分布着硬质点，软基体为共晶组织（Al+SbAl），硬质点为金属化合物SbAl。由于镁的加入可使针状的SbAl 改变为片状，从而改善合金的塑性和韧性，提高屈服强度。该合金生产工艺简单，成本低，具有良好的疲劳强度和耐磨性，但承载能力不大。主要用于制造承受中等载荷、滑动速度低于10 m/s 的轴承，如低速柴油机的轴承等。 任务四　滑动轴承合金及其应用 （2）铝锡轴承合金 铝锡轴承合金以铝为基，加入约20% 的锡和1% 的铜。其组织是在较硬的铝基体上均匀分布着较软的锡颗粒。加入少量的铜，可溶于铝中进一步强化基体。该合金生产工艺简单，成本低，具有较高的抗疲劳强度，良好的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性，目前已在汽车、拖拉机和内燃机车上广泛应用。 任务四　滑动轴承合金及其应用 任务四　滑动轴承合金及其应用 1．轴承合金应满足哪些性能要求？ 2．常用轴承合金有哪几类？ 3．下列两个牌号分别是哪类轴承合金？分别解释牌号的含义。 ZPbSb16Sn16Cu2　　ZSnSb12Pb10Cu4 $