最新资讯-上海堃旌轴承有限公司

最新资讯

联系方式

上海堃旌轴承有限公司
电话：15618632192
邮箱：sales@kunjingbearing.com
地址：上海市松江区连富路388号

滑动轴承浇铸锡基巴氏合金工艺研究

发布时间：2013-02-18 浏览次数：722

（河南锡基合金材料有限公司　合金技术部）

　　从20世纪80年代起，在进口的英、法等国生产的发动机轴承中发现传统的锡基巴氏合金里添加了镍、砷、镉等元素成分，它明显地提高了发动机轴承的各项性能指标，特别是在抗高温工况时热强度方面具有明显改善。
　　根据国外发表的研究报告，将这类添加了了镍、砷、镉等这几种元素的轴承合金(B2)与普通的锡、锑、铜轴承合金(B1)进行了比较。对比中，可以明显看出B2合金的各方面性能都远高于B1合金，在由Renk公司制造的某减速齿轮装置上也使用了类似材料(V80)，由Renk公司提供的轴承资料中明确提出，以V80合金制造的轴承，再配以仔细选择过的润滑油，轴承的许用温度Z高可以达到150℃。在进口阿尔斯通的茂名30万吨乙烯燃机压缩机组中，轴承停机温度定为135℃。从这些资料上反映的数据说明，这类改进过的锡基巴氏合金材料有较好的耐高温性能。
　　20世纪90年代初，在我国的GB/T1174-92标准中，也列入了一项该类材料，即ZSnSb12Cu6Cd1锡基轴承合金，与B2合金或V80合金相比，仅仅是在某些成分的含量上略有千分之几的区别，但是其浇铸工艺还并不清楚。为尽早实现把这种锡基巴氏合金材料应用到大功率动力装置轴承中，满足高温工况要求，河南锡基合金材料有限公司通过实验对这种材料进行了浇铸工艺应用研究，开发出来用于核电、大型石化工程的特种锡基巴氏合金(ZChSnSb80T)。
　　为保证锡基巴氏合金浇铸质量要遵守的工艺要点：
　　(1) 轴承钢坯的含碳量：在不影响轴承强度及刚度要求下，应尽可能采用低碳钢。
　　(2) 有时因为瓦背形状复杂，不得不使用中碳钢铸件，这时应设法对浇铸内表面进行去氢、脱碳处理。
　　(3) 借鉴日立公司提出的二次挂锡办法，但必须掌握好二次之间的时间间隔及温度差。
　　(4) 严格控制浇铸温度，包括浇铸前钢坯的温度、挂锡的温度、巴氏合金的温度等。温度的控制误差一般应在工艺要求值的±5℃之内。
　　(5) 静止浇铸与离心浇铸二者的结合牢固度不一定有多大差异，对径向轴承来说，采用离心浇铸方法更能省料、省工、省时。
　　(6) 离心浇铸时必须控制工件的转速，转速过低会影响结合强度，转速过高会造成巴氏合金偏析。
　　(7) 接合面的粗糙度：过去一直认为瓦背结合面能有点毛茸状更好。经多次试验后，结论是把结合面加工到Ra3.2以上时，更有利于贴合。理论上认为，合金与基体的结合机理是先由结合表面的铁分子与锡金属分子相互亲合成一层混合膜，再由这一层膜形成与合金的牢固结合。浇铸质量的成功保证，主要取决于这一合金膜的成型度，在浇铸过程中，首先要考察这一层膜的优劣，一般来说，如果二次挂锡后还出现虚膜，就要考虑把工件退回到机加车间重新处理。
　　(8) 关于结合面的结构形式：
　　Z早我国生产的大型机组，几乎全部采用燕尾槽榫结。这种结合面的缺点是残留物不易被清理干净，用超声波检查时，由于反射波形状复杂，容易造成误判。对齿轮箱轴承来说，合理的浇铸结合面形式应当是光面结构，这种浇铸面没有死角，表面粗糙度加工容易达到较高水平，其缺点是与其它型式相比较，它的接合表面积为Z小。西屋公司在轴承结合面上又提出了一种新的结构，即车制成大螺距的圆角形螺纹，这种结构既增加了锡基巴氏合金接合表面积，又方便工艺清洗，但缺点仍然是粗糙度很难控制。
　　(9) 防止偏析：
　　锡基轴承合金中的锡、锑、铜、镍等主要元素之间的密度相差量很大，浇铸方式不当会出现偏析缺陷，避免缺陷的手段有下列几种：
　　浇铸前应不断地搅拌，注意要上下翻腾；不论是离心法或静止法浇铸，均应做到用料适量，浇铸层不能过厚；必须向瓦背喷水冷却，让接合层的背向先收缩，冷却速度要快；到达一定温度时，停止喷水，让合金层有一个自行凝结过程。
　　(10) 结合力强度检查：
　　评判浇铸工艺优劣的标准，Z早由西屋公司查尔曼斯提出了接合力强度鉴定方法，现在我国巴氏合金标准中，这种方法也已被作为考件引用。以往的普通合金轴承浇铸贴合质量，都是凭借生产厂长期的制造和使用经验，所以一般不提这项要求。而对于此种新型锡基巴氏合金，为考核新研制的浇铸工艺，应当确定接合力强度Z低限值，参考西屋公司汽轮机轴承技术条件，在产品中提出了55MPa的结合力强度值，经过试验，工艺试样已经达到了这一要求。