تحقیق بابیتها آلیاژهای ضد سایش

بابیتها(الیاژهای ضد سایش)
فلزات یاتاقان یا الیاژهای ضد سایش (بایتها) برای پوشش دادن (بایت کردن) یاتاقانها بکار برده میشوند.
شرایط عمل یک پوشش یاتاقان، شرایط اصلی لازم برای فلزات یاتاقان را معین میکند. الیاژ باید:
1- دارای سختی کافی باشد ولی نه انقدر که سبب سائیدگی اضافی سر محور شود.
2- دارای قابلیت تغییر شکل تحت تنشهای موضعی باشد،یعنیفنرم باشد.
3- مواد شد سایش (مثل روغن) را بر سطح خود نگه دارد.
4- لین سر محور و یاتاقان،ضریب اصطکاک کوچکی به وجود اورد.
بایتها باید با مقررات اضافی زیر نیز مطابق باشند:
1- نقطه ذوبشان نباید بالا باشند.
2- باید پس از ریخته شدن به داخل یاتاقان،محکم به دیوارهایش بچسبند.
3- باید دارای هدایت حرارتی و مقاومت خوردگی خوبی باشند.
4- باید ارزان باشند.
برای اجرا کردن تمام این مقررات،فلزات یاتاقان (بایتها) باید از نظر سختی دارای غیر یکنواختی ساختماتی باشندفیعنی،باید شامل یک زمینه خمیری باشند که ذرات سختی در انهاجا گرفته است.
به هنگام چرخش،این ذرات سخت و مقاوم- سائیدگی،سر محور را نگه میدارند در حالی که زمینه نرم تر که بیشتر تحت تآثیر سائیدگی قرار میگیرد شیارهای باریکی تشکیل میشوند مواد ضد سایش (مثل روغن)،از این شیارها گذاشته و محصولات سائیدگی را منتقل میکنند.
جدول 74 فهرست ترکیبات و کاربردهای چند گروه از بایتها که در اتحاد جماهیر شوروی مورد استفاده قرار میگیرند نشان میدهد (بایتهایی برپایه- قلع و- سرب). بابیتی بر پایه قلع ،گروه B83 ،از بالاترین کیفیت برخوردار است. زمینه نرم ،محلول جامد الفا از انتیموان در قلع است در حالی که کریستالهای سخت، فاز- B هستند که محلول جامدی بر اساس ترکیب شیمیایی SnSb وجود دارد میباشند (شکل 277).
مقداری مس به بایت اضافه میکنند که ترکیب Cu3Sn را تشکیل میدهد. ترکیب Cu3Sn ابتدا به شکل دندریتهای انشعابیی هستند که به داخل تمام الیاژ مذاب دویده و کریستالهای ترکیب SnSb بر ان ته نشین میشود. علاوه بر این،کریستالهای Cu3Sn تشکیل ذرات سختی در داخل بابیت میدهد که برای کار دستگاه یاتاقان سودمند است.
ساختمان میکروسکوپی بابیتی بر پایه- قلع B83 در سکل 287- الف نشان داده میشود. در اینجا زمینه تیره تر،زمینه خمیری است که شامل محلول جامد الفا بوده،کریستالهای ستارهای شکل،ترکیب Cu3Sn هستند که از کریستالهای SnSbهم سخت ترند،کریستالهای SnSb وCu3Sn قسمتهای ظاهری سطح پوشش یاتاقان را که گردش سر محور را تحمل میکنند،تشکیل میدهند.زمینه نرم خمیری محلول جامد الفا در بابیت ، پس از چرخش خودش را با سر محور وفق میدهد.انها همچنین ساده تر میشوند تا شیارهای میکروسکوپی بین کریسالها را تشکیل دهند.
بابیتف ، گروه B83 ،محتوی مقدار زیادی قلع گران قیمت میباشد ، بنابراینففقط برای پوشش دادن یاتاقانهای ماشین الات پر قدرتی مانند توربینهای بخار ف توربوپمپها ، توربوشارژها، و غیره مورد استفاده قرار میگیرد. بابیتهایی بر پایه – قلع ، دارای نقطه ذوبی در برد از 180 درجه سانتیگراد تا 240 درجه سانتیگراد بوده و بعضی اوقات حتی بالاتر هم هست. سختی انها، وقتی با یک بار 500 کیلوگرمی وساچمه 10میلیمتری ازمایش میشوند، Bhn 35-30 میباشد. در سالهای اخیر، قلع در بابیتها اغلب جای خود را به سرب که ارزان تر میباشد، داده است.
گروه BH برای پوشش دادن یاتاقانهای شاه لوله و پینهای بزرگ موتورهای درون سوز، یاتاقانهای شاه لوله واتصال میل لنگ موتورهای اتومبیل و تراکتور، یاتاقانهای شعاعی توربینهای بخارو موتورهای بخار با راندمان.p .h 1200 ،توربینهای هیدرولیکی، کمپرسورهایی با راندمان .p.h 500 پمپهای گریز از مرکز، وغیره مورد استفاده قرار میگیرد. بابیت B16 دارای کاربردهای مشابهی است.جدول 74، ترکیب و کاربردهای بابیت گروه B16 را که برپایه قلع – سرب – انتیموان است، نشان میدهد. ساختمان این بابیت در شکل 278 – ب نشان داده میشود. این ساختمان شامل کریستالهای محلول جامد Sn درSb (کریستالهای سفید) ترکیابت شیمیایی مس با انتیموان که قسمت سخت را تشکیل میدهند،است،زمینه نرم، ترکیب یوتکتیکی Sb -Pb می باشد.
بابیت B16 در یاتاقانهای موتورهای مازوتی،ابزارهای ماشین فلزبری،انتقالات،بادبزنها(پروانه ها)،موتورهای الکتریکی و غیره مورد استفاده قرارمیگیرد.
علاوه بر گروههایی که در بالا ذکر شد،یک بابیت بر پایه سرب (BC) نیز مورد استفاده قرار میگیرد. ترکیب شیمیایی ان بدین قرار است:75/81 درصد Pb ،17درصد Sb ،و25/1 درصدCu .
زمینه خمیری در بابیت BC ،یوتکتیکی سرب- انتیموان است(شکل 279). کریستالهای انتیموان- B به عنوان جزء سخت کننده عمل میکنند.
بابیتهایی بر پایه- سرب که دارای ضریب اصطکاک بالاتری هستند،نرم ترند، و در عین حال شکننده تر از گروه هایی که بر پایه قلعند میباشند زیرا در انها، به جای کریستالهای خمیری الفا، ترکیب یوتکتیک که شکننده تر است، قسمت نرم را تسکیل میدهد.
بابیتهای سرب- کلسیم) BK در جدول 74) درزمزه ارزانترین الیاژهای یاتاقان است که کاربرد وسیعی در زمیته راه اهن برای پوشش دادن یاتاقانهای واگنهای بارکشی، پیدا کرده اند. شکل278 -ج- ساختمان میکروسکوپی گروه BK را نشان میدهد. زمینه اصلی تیره رنگ محلول جامد سدیم در سرب است. ترکیب شیمیایی Pb3Ca (ذرات روشنتر) جزء سخت می باشند. این الیاژ دارای نقطه ذوب 380-320 درجه سانتیگراد است. سختی ان در 20 درجه سانتیگراد برابر با Bhn 30-26 میباشد. کلسیم و سدیم با سرب تشکیل یک محلول جامد میدهند. مع ذالک، با پائین امدن درجه حرارت قابلیت انحلال سدیم در سرب کاهش می یابد. بنابراین،بابیتهای کلسیم-سدیم تحت تآثیر سخت گردانی زمانی (سخت گردانی رسوبی) قرار میگیرند.