Вокруг нас огромное количество устройств и механизмов, в которых есть трущиеся поверхности. Чтобы уменьшить трение, можно использовать различные смазки, подшипники и прокладки (вспомните ЭФФЕКТ БЕЗЫЗНОСНОСТИ ГАРКУНОВА - КРАГЕЛЬСКОГО).
Как раз для снижения трения используется антифрикционный литейный сплав под названием БАББИТ. Точнее, это целая группа сплавов, в которых варьируют различные сочетания металлов. Из температура плавления сравнительно низка - 300-440 °C, однако это тоже "часть плана".
Например, в состав свинцовых БАББИТОВ входят такие элементы как Pb и Sb в соотношении 87/13. Такие сплавы служат для изготовления подшипников трения с малой нагрузкой, поскольку основное соединение имеет небольшую эластичность в отличие от аналогов. Свинцовый баббит применяется в высокотемпературных рабочих средах. Примером послужат подшипники и вкладыши прокатных станов, а также двигателей, работающих на дизельном топливе.
В оловянных БАББИТАХ Pb заменен на Sn, поэтому они мало восприимчивы к износу и сильному трению. Практика показывает, что антифрикционные материалы с основой из олова служат в два раза дольше свинцовых аналогов.
Кальциевые БИББИТЫ содержат свинец, но вместо сурьмы в них смесь кальция и натрия. Добавка из этих элементов влечет за собой снижение стоимости изделий, высокую плотность и низкую теплопроводность материала. Такой сплав используется для вкладышей рам и колесных пар железнодорожных вагонов, некоторых судовых агрегатов, которые подлежат регулярному осмотру и частой замене. Однако за это приходится платить неустойчивостью к окислению, поскольку и Ca, и Na - металлы активные. Это понижает износостойкость, и сокращает период полноценной работы подшипников.
Помимо этого БАББИТЫ могут включать в себя и другие элементы, в разных сочетаниях - в зависимости от предназначения:
- Никель положительно влияет на износостойкость.
- Кадмий повышает устойчивость материала к коррозии.
- Медь увеличивает ударную вязкость и твердость.
- Сурьма повышает прочность сплавного соединения.
В некоторые сплавы также входят мышьяк, теллур и магний.
Особенность любого БАББИТА заключается в том, что он состоит из мелких твёрдых кристаллов какого-нибудь одного металла, рассеянных в другом, более мягком металле. То есть он, по своей сути, является композитным материалом с металлической матрицей. По мере износа подшипника более мягкий металл истирается, создавая мягкую смазку между выступающими твёрдыми кристаллами, которые и образуют фактическую поверхность скольжения. Если БАББИТ на основе олова, составляющего мягкую матрицу, то при трении без смазочного материала олово плавится и действует как смазка, защищая подшипник от полного отказа.
Исаак Бэббитт (26 июля 1799 - 26 мая 1862) - американский изобретатель.
Родился в Таунтоне, штат Массачусетс, США. Работал ювелиром, и в процессе своей профессиональной деятельности занялся производством различных сплавов. Благодаря этому, в 1824 году в Таунтоне появилась первая в США фабрика по изготовлению дешёвого сплава – заменителя серебра, состоящего из меди, олова и сурьмы.
Правда, предприятие оказалось убыточным и его пришлось закрыть. Но Бэббитт не унимался и переехал в Бостон, где опять начал заниматься сплавами на заводах Элджера. Там же он отлил первую в США бронзовую пушку.
А в 1839 году ему улыбнулась удача, когда он созда тот самый сплав, названный в его честь. За это в 1841 году он получил золотую медаль ассоциации механиков Массачусетса, а затем - премию конгресса США в 20 тысяч долларов.
БАББИТ был запатентован в Англии, в 1844 году, и в России, в 1847 году.
Впрочем, сам изобретатель недолго почивал на лаврах, и вскоре переключился на более доходное производство мыла.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!