Баббит черный или цветной металл
Влияние технического прогресса затрагивает все сферы жизни человечества. Особенно ощутимо это проявляется в промышленном производстве, где владение передовыми технологиями выводит компании в мировые лидеры и приносит большую экономическую выгоду.
Однако наблюдаются сферы производства, где технологии в некоторых компаниях — в силу консервативности мышления и недостатка инвестиций — остались на уровне XIX века, и ни о каком прогрессе или инновациях никто даже и не думает. Примером может служить технология ремонта подшипников скольжения для любого промышленного роторного оборудования: насосов, электродвигателей, генераторов, турбин, компрессоров, редукторов, поршневых двигателей и пр., методом заливки баббита — сплава, изобретенного 180 (. ) лет назад американцем Исааком Бэббитом.
Высокая себестоимость работ
Технологическая отсталость данного метода ремонта (учебник по технологии ремонта издан еще в 1939 году — М. Х. Дриц и Д. А. Песков, Заливка подшипников баббитом: Книга утв. ЦУУЗ НКПС в качестве учеб. пособия по тех. минимуму для работников по заливке подшипников баббитом, Москва, Трансжелдориздат., 1939 г.), при видимой дешевизне сырья, приводит к большим неоправданным расходам при производстве и эксплуатации готовых изделий. Основные факторы указаны в таблице 1.
- 1 класс опасности: свинец, сурьма, мышьяк, тяжелые элементы кадмий, висмут, соляная кислота, серная кислота
- 2 класс опасности: гидроксид натрия, хлорид цинка
- 3 класс опасности: хлористый аммоний
Низкие эксплуатационные характеристики изделий из баббита
Трудно ожидать, что изобретение баббита в XIX веке, когда был столь ограниченный выбор химических веществ с необходимыми свойствами, позволит создать продукт, одинаково хорошо подходящий для производственных требований к агрегатам XIX и XXI века. Результатом является все большая неудовлетворенность конечных потребителей не только технологией производства подшипников скольжения на основе баббита, но и результатами (готовыми изделиями). Для грамотных инженеров и техников, обращающих внимание на полный жизненный цикл подшипника скольжения, становится очевидным, что несмотря на кажущуюся дешевизну материала и стоимость ремонтных работ, эксплуатация подшипников скольжения из баббита в целом, с учетом низких сроков межремонтной эксплуатации оборудования, простоев, аварий, приводит к неоправданно высоким затратам владельцев оборудования. Ниже приведена таблица негативных факторов, приводящих к низким эксплуатационным свойствам подшипников скольжения из баббита.
Большие осевые зазоры для гарантированного поддержания масляного клина.
Успехи химической промышленности во всем мире за последние 30 лет позволили синтезировать новые материалы с заранее заданными свойствами, которые идеально подходят для избранных условий эксплуатации. Речь идет о композитных материалах, широко применяемых везде, от медицины до космонавтики, а в нашем случае – об инженерных антифрикционных полимерах. Низкие коэффициенты трения, высокие сопротивления нагрузкам, усталости и износу, работа при повышенных температурах (до 350 °С по сравнению с 80 °С для баббита), упругая пластичность и твердость, высокая ремонтопригодность, энергосбережение, простота эксплуатации и много других уникальных свойств давно сделали полимеры заменой для устаревших материалов в трущихся узлах.
В Российской Федерации существуют компании, активно применяющие современные технологии в производстве и ремонте подшипников скольжения, например, ООО НПК «Промышленные технологии», г. Тула. Производимые и ремонтируемые предприятием подшипники скольжения не требуют при производстве опасных веществ и условий труда, имеют кардинально лучшие характеристики и качество по сравнению с подшипниками из баббита, не уступают мировым аналогам и имеют гораздо более низкую стоимость. Запатентованная технология производства дает прекрасные эксплуатационные результаты и неизбежно приведет к переходу потребителей на эксплуатацию подшипников нового поколения.
Что такое баббит, цена за 1 кг лома в пунктах приема
Заготовители цветного лома, оценивая баббиты, ориентируются на химический состав и состояние металла.
На сегодняшний день баббит на пунктах приема принимают по ценам от 50 до 1200 рублей за кг.
Человек, не знающий основных характеристик, может стать жертвой обмана недобросовестного скупщика лома.
Что такое баббит, и где его применяют
Баббит — это мягкий сплав, в составе которого присутствуют частицы твердых металлов. Используется в качестве твердой смазки в подшипниках и деталях трения.
При заливке или напылении сплава на внутреннюю сторону вкладыша подшипника образуется кольцо, которое при постоянной подаче масла повышает износостойкость деталей.
Основой антифрикционного сплава служат олово и свинец, обладающие высокой теплопроводностью и низким коэффициентом трения.
В зависимости от предназначения, в сплав добавляют:
Баббиты по составу основного сырья делятся на три категории:
- свинцовые;
- оловянные;
- кальциевые.
Свинцовые сплавы
Баббиты из свинца наиболее распространены из-за своей дешевизны, применяются для заливки деталей, не подверженных сильной нагрузке.
По составу добавок маркируются:
Основной состав сплава марки Б16 – это свинец. Цифра 16 обозначает процент содержания олова, дополнительные примеси – медь и сурьма.
Особенностью этого баббита является способность выдерживать высокие температуры в течение длительного времени.
Главный недостаток – при больших нагрузках и вибрации сплав трескается и крошится.
В основном используется для заливки подшипников железнодорожного и водного транспорта, во время эксплуатации которых их часто меняют.
Также баббит Б16 можно найти в:
- подшипниках маломощных дизельных моторов;
- мельницах шарового и трубного типа;
- турбинах, вращающихся под давлением пара или воды;
- компрессорах;
- дробильных установках.
БН – баббит, который можно использовать вместо Б16, в нем также присутствует до 11% олова и 5 дополнительных веществ:
- сурьма (до 15%); ;
- кадмий;
- мышьяк; .
Благодаря этим добавкам подшипники с вкладышем из баббита БН более крепкие. Чаще всего используются в дизельных генераторах и компрессорах.
Свинцовый сплав БС6 выдерживает ударные нагрузки и востребован в деталях тракторных двигателей.
Дорогостоящие оловянные баббитовые сплавы
Маркировка по ГОСТ:
Оловянные сплавы дороже. По физическим и антифрикционным свойствам они превосходят свинцовые.
Самый популярный сплав марки Б83, в основной состав которого входит до 85% олова, сурьма и медь.
Широко применяется в подшипниках, вращающихся на высокой скорости при средних нагрузках.
Высокая износостойкость продлевает срок службы оборудования, но, так же, как и баббит Б16, Б83 не выдерживает ударных нагрузок и вибраций.
Применяют в механизмах, принцип работы которых основан на турбинном вращении.
- подшипники паровых двигателей;
- турбокомпрессоры;
- дизельные двигатели с низкими оборотами.
Более удачная модификация этого сплава – марка Б83с, химический состав которого позволяет использовать его в качестве твердой смазки в узлах механизмов, работающих с ударной силой.
Б88 – самый дорогой оловянный сплав баббита. Из маркировки следует, что средний процент содержания олова – 88%. Выдерживает не только высокие температуры, но и устойчив к высоким динамическим нагрузкам и вибрационным ударам. Активно используется в тяжелом машиностроении и в других отраслях, связанных с громоздкими вращающимися механизмами.
Кальциевые баббиты
Свинцово-кальциевые сплавы производят под маркировкой:
Данные баббиты используют в основном в подвижных механизмах железнодорожного транспорта, а также для заливки коренных и шатунных подшипников дизельных и газовых двигателей.
Правила приема подшипникового сплава
Пункты, осуществляющие прием цветного металлолома, в т.ч. и баббита, при оценке антифрикционного металла ориентируются на стандарты, принятые в 2009 году.
Вид лома | Характеристика | Показатели | Норма |
Олово | Б83, Б83с, Б88. Лом и куски баббитов | Засоренность Олово Свинец Размер | Не больше 3% Не менее 80% Не более 1,5% Не менее 200мм |
Олово | Б16, БН, Бс6, БКА, БЛШ, БК2Ш Лом и куски баббитов | Засоренность Олово Свинец Размер | Не больше 3% Не менее 1,5% Не более 63% Не менее 200мм |
Олово | Б 83, Б 83с, Б 88 Стружка | Засоренность Олово Свинец | Не более 4% Не менее 80% Не более 1,5% |
Олово | Б16, БН, Бс6, БКА, БЛШ, БК2Ш. Стружка оловянно-свинцовая | Засоренность Олово Свинец | Не более 5% Не менее 5,5% Не менее 63% |
Свинец | БКА, БЛШ, БК2Ш, БК2Ц. Отходы кальциевых баббитов | Засоренность Свинец | Не более 7% Не менее 94% |
Свинец | БКА, БЛШ, БК2Ш, БК2Ц Лом кальциевых баббитов | Засоренность Свинец | Не более 15% Не менее 94% |
Свинец | БКА, БЛШ, БК2Ш, БК2Ц Стружка | Засоренность Свинец | Не более 10% Не менее 86% |
Оловянные и свинцовые баббиты входят в категорию цветного металла – олова.
Кальциевые принимают как лом свинца.
Также металлолом делится на категории:
- сплав в форме чушки с допустимым уровнем примесей для прямого переплава;
- брак, не поддающийся исправлению (чушки, осколки), отходы производства (стружка);
- старый лом: баббитовые вкладыши, непригодные для дальнейшей эксплуатации.
Для точной оценки подшипникового сплава необходимы измерительные приборы, с помощью которых определяется химический состав и засоренность.
Цены на лом баббита
Часто стоимость олова в свинцово-оловянных сплавах определяется не за кг веса, а за процент дорогостоящего металла в килограмме лома.
Пункты приема, не имеющие профессионального оборудования, оценивают лом баббита на глаз, точность такого анализа сомнительна и зависит от опыта и профессионализма оценщика, а также его добропорядочности.
Цена 1 килограмма баббита в РФ:
Вид лома | До 50-100кг | От 100 кг | От 1 т |
Б83 ГОСТ | 400 — 920 руб. | 600- 1020 руб. | 700 – 1200 руб. |
Б83 брак (олова не менее 80%) | 220- 420 руб. | 220- 530 руб. | 450-530 руб. |
Б83 брак (олова не менее 50%) | 100- 120 руб. | 120- 150 руб. | 130- 160 руб. |
Б16 | 50- 180 руб. | 70 – 180 руб. | 130- 180 руб. |
Брак Б 83,Б 16 (1% олова) | 3,1- 5 руб. | 3,5- 5 руб. | 5-6,5 руб. |
Б83 стружка | 500- 520 руб. | 500-520 руб. | 500- 550 руб. |
Б16 стружка | 70- 75 руб. | 70-80 руб. | 70- 90 руб. |
Самая высокая цена за 1 кг лома у оловянного сплава с допустимым количеством примесей не более 0,3 %. Такой лом идет на первичную переплавку без дополнительной очистки от посторонних веществ. Крупные компании, специализирующиеся на заготовке и переработке лома на международном уровне, закупочную цену устанавливают по результатам торгов на мировом рынке.
Олово и свинец относятся к категории биржевого металла, цена постоянно меняется. Базовая цена в различных сплавах вычисляется по специальной формуле.
Параметры для вычисления базовой цены биржевого металла:
- средняя цена на Лондонской бирже металлов за последние 5 сессий;
- валютный курс рубля в долларах США;
- коэффициент понижения, зависит от вида отходов и засора сплава (0,2-0,9);
- дополнительный коэффициент понижения для смешанных отходов, равный 0,8.
Как продать с максимальной выгодой
Стоимость, по которой можно сдать лом баббита полностью зависит от химического состава и концентрации сплава.
Перекупщики и небольшие базы, не имеющие лицензии и спецоборудования, не смогут точно определить количество олова или свинца в изделии.
Лицензированные компании по скупке и переработке металла – наиболее оптимальный вариант для выгодной продажи баббитов.
Спектральный анализ, сделанный с помощью профессиональных приборов, покажет точное содержание того или иного металла.
Для вывоза большого объема неликвидов (обычно от 200 кг) предоставляются услуги по транспортировке. Выезд грузового автотранспорта можно заказать по телефону, обговорив время и детали сделки.
Найти металлобазу с выгодными условиями непросто. Прочитав отзывы о той или иной компании в интернете, можно ошибиться в выборе пункта приема. Зачастую эти отзывы проплачены контент-мастером и написаны за денежное вознаграждение фрилансерами.
Найти скупщиков цветного металлолома с выгодными условиями и расценками также можно на специализированных форумах или в соцсетях, где участники дискуссии подскажут наиболее выгодный вариант в вашем регионе.
Самый же простой и быстрый вариант найти наиболее выгодные условия на прием лома баббита — устроить мини-тендер (если объем значительный) или самостоятельно собрать информацию по 5-10 приемным пунктам. То есть либо разослать свое предложение, либо обзвонить компании и выписать цены и условия приема.
Для юридических лиц также важно правильно оформить списание отходов производства. Необходимую для этого процедуру можно заказать специалистам компании, обладающей правами юридического сопровождения при приеме утильсырья.
Повторное использование металлического сырья позволяет минимизировать затраты на добычу редкоземельной руды, сохраняя природные ресурсы Земли.
Олово и свинец – цветные биржевые металлы, спрос на них никогда не падает. Продажа баббитового лома принесет неплохой доход, если правильно выбрать приемный пункт.
В данном видео можно увидеть, как анализируют состав баббита с помощью специального оборудования:
Баббиты
Баббит – искусственно созданный сплав металлов, обладающих разными химическими свойствами. Основу этих сплавов составляют металлы, которые имеют невысокую температуру плавления. К этим металлам относятся свинец, олово, мышьяк и сурьма. Поскольку одни элементы более мягкие, а другие более твёрдые, то получается специфический сплав, обладающий хорошими свойствами, позволяющими снижать коэффициент трения (так называемыми антифрикционными свойствами), износоустойчивостью и долговечностью.
Изобретение таких материалов относится к той категории научных курьёзов, когда основная деятельность изобретателя далека от предмета изобретения. Приоритет изобретения сплавов, которые применяются во многих механизмах, принадлежит Исааку Бэббиту – профессиональному ювелиру. Он запатентовал своё изобретение ещё в 1841 году и даже получил от Конгресса США огромную по тем временам премию – 20000 долларов. Уже через шесть лет он появился в России.
Классификация баббитов
Сегодня хорошо изучены и отработаны следующие марки:
- оловянные;
- кальциевые;
- свинцовые.
Все они производятся в соответствии с ГОСТ. Например, кальциевые баббиты изготавливают на основании ГОСТ 1209-90, баббиты оловянные и свинцовые по ГОСТ 1320-74.
Каждый из трёх марок классифицируется с помощью набора заглавных букв и цифр:
- оловянные баббиты имеют маркировку Б83, Б83С, Б88, SAE11, SAE12, ASTM2;
- свинцовые баббиты маркируются Б16, БН, БС6, SAE13, SAE14, ASTM7;
- кальциевые баббиты маркируются БК2, БК2Ш, БКА.
Основные характеристики и состав
Оценка свойств перечисленных марок производится на основе следующих характеристик:
- Полный состав химических элементов сплава.
- Физические характеристики сплава.
- Литейно — технологические характеристики.
- Механические свойства.
- Предельно допустимые режимы работы.
- Область применения сплава.
По химическому составу они отличаются тем, какой металл был выбран за основу. Так например, оловянный баббит Б83 включает до 85% олова (Sn), до 12% сурьмы (Sb), около 6% меди (Cu). Свинцовый баббит Б16 имеет в своём составе 87% свинца (Pb) и почти 13% сурьмы. Основным металлом в кальциевых баббитах используется свинец: до 96% с добавлением кальция (Ca), около 1%.
Для придания баббитам требуемых свойств в их состав включают твёрдые элементы. К этим элементам относится почти вся группа редкоземельных металлов: кадмий, теллур, сурьма и другие.
Среди физических характеристик наибольший интерес представляют: удельный вес, плотность, сопротивление электрическому току. У всех полученных сплавов эти показатели очень близкие.
Баббит марки Б83
Из литейно-технологических характеристик важную роль играют: температура плавления и температура, при которой необходимо производить заливку сплава в подшипник. Она зависит от дополнительных химических присадок. Например, температура плавления оловянного баббита марки Б83 составляет 370°С, а температура при заливке должна составлять 440°С. Для сплава марки Б16 (свинцовые баббиты) температура плавления составляет 410°С, температура при заливке должна превышать 480°С. Эти примеры наглядно показывают, что при заливке подобных сплавов в подшипник, температура расплава должна быть всегда выше температуры плавления.
Сегодня в промышленных масштабах баббиты производятся либо из руды соответствующих металлов, либо из вторичного сырья, поступающего на переработку. Исходя из технологической целесообразности, баббиты выпускаются в виде слитков. Вес каждого слитка составляет 22 кг. Для борьбы с незаконным производством и организации системы учёта на каждом слитке делают оттиск в виде товарного знака производителя. На нём указывают порядковый номер произведенной плавки по заводскому учёту. Затем эти слитки используют для заливки в подшипники.
К механическим свойствам относят: допустимые размеры изделий, предел прочности заливки при кратковременной нагрузке, относительное удлинение, ударную вязкость и твёрдость.
Оценка предельно допустимых режимов работы производится на основании следующих характеристик: допустимая нагрузка, скорость вращения детали, твёрдость вала вращения, допустимая температура нагрева деталей.
Область применения определённого вида баббита определяется следующими характеристиками: вид нагрузки, удельное давление, круговая скорость, напряжённость работы и предельная рабочая температура.
Область применения
В зависимости от своих индивидуальных свойств каждая разновидность баббита применяется строго в определённых механизмах и машинах. Все они применяются для заливки боковых стенок вала крепления подшипника. Это помогает значительно снизить коэффициент трения, препятствующий нормальному вращению подшипника. Обладая относительно невысокой температурой плавления, удаётся получить хороший эффект при постепенном притирании вращающихся деталей. Он позволяет значительно снизить износ новых элементов подшипников и повысить их срок службы. Кроме этого при вращении подшипника, в баббите образовываются микроканалы. Через них улучшается смазка всех вращающихся деталей.
Каждая марка баббита имеет особую область применения. Например, оловянные баббиты используют тогда, когда обязательно необходима повышенная износостойкость при высоких скоростях вращения. Особенно востребованы подобные марки, когда требуется обеспечить хорошую вязкость, допустимые температурные показатели и низкий коэффициент трения.
Хорошая сопротивляемость коррозии позволяет применять эти виды баббитов в условиях высокой влажности и даже в воде.
Например, рассмотренный выше баббит марки Б83 применяется в подшипниках, работающих на очень высоких скоростях и повышенных динамических нагрузках. Это могут быть высокооборотистые дизельные двигатели, нижние половины так называемых крейкопфных подшипников низкооборотистых дизелей. Кроме этого их применяют в мотылёвых и рамовых подшипниках, а также в подшипниках, которые служат опорой гребных валов на судах.
Свинцовые баббиты лучше всех переносят сильный нагрев. Их применяют в дизельных двигателях автомобилей, тракторов, экскаваторов. Баббиты марки Б16 применяют в подшипниках, размещённых в двигателях электровозов. Их устанавливают на различные путевые машины и в оборудовании, применяемом в тяжёлом машиностроении.
Баббит марки Б16
Кальциевые баббиты применяют на железнодорожном транспорте, для оснащения подвижного состава, как тепловозов, так и грузовых и пассажирских вагонов.
Достоинства и недостатки перечисленных сплавов
Все описанные сплавы обладают определёнными достоинствами и характерными недостатками. Из достоинств можно выделить:
- высокие антифрикционные свойства баббитов (противостоят возвратно-поступательным движениям механизмов);
- хорошая антикоррозийная стойкость;
- высокая износоустойчивость;
- повышенная ударная вязкость;
- относительно невысокая температура плавления баббита(интервал составляет 240°С — 340°С);
- повышенный коэффициент размягчаемости сплава (при температуре 100°С он соответствует норме НВ 9-24);
- значительно увеличенная вязкость при ударных нагрузках;
- хорошая износоустойчивость;
- снижается время, необходимое для приработки отдельных деталей.
Недостатки заключаются в следующем:
- низкая прочность, по сравнению с другими сплавами;
- невысокая прочность (НВ 13-32);
- необходимость применения более прочных оболочек (из чугуна, стали или меди);
- низкое сопротивление усталости, что снижает работоспособность подшипника и уменьшает срок его службы;
- высокая теплопроводность;
- наличие дополнительных присадок из мышьяка, висмута делают данный сплав сложным в утилизации;
- для оловянных баббитов, в качестве недостатка можно отметить высокую конечную стоимость подшипника.
Несмотря на приведенные недостатки, баббиты получили широкое распространение во многих областях машиностроения. Их положительные свойства позволяют решать сложные инженерно-технические задачи.
Лом баббита – что такое баббит, цена
Баббит – это сплав, созданный на основе олова или свинца, обладающий высокими антифрикционными показателями. Название соединение получило от имени своего изобретателя – Исаака Бэббита. Сфера его применения напрямую связана со свойствами материала: покрытия, нанесенные из этого металлического, существенно повышают износостойкость трущихся элементов. Википедия называет баббит – Первый подшипниковый сплав .
Основные марки соединения
Изготовление баббита производится, согласно техническим условиям, представленным ГОСТ 1320-74. Готовая продукция поставляется в чушках, использующихся для заливки узлов подшипников и прочих деталей. Исходя из химического состава соединения, различают следующие марки баббитов:
- Б88 – наиболее ценная на пунктах приемки цветного металлолома марка сплава. Содержит около 88% олова. Наиболее высокая концентрация легирующих элементов у сурьмы с медью: 7.8 и 3.5% соответственно. Также присутствуют кадмий и никель;
- Б83, Б83С – тоже весомый вариант вторичного металла. Концентрация олова на уровне 83%, из остальных присадок наибольшее содержание остается за сурьмой 12% и медью 6.5%. Второй вариант сплава содержит свиней, который отсутствует в первом наименовании, а также у марки Б88;
Подшипники скольжения и баббит Б-83
- Б16 – отличается высокой концентрацией свинца 65 – 70%. Доля олова и сурьмы одинакова, колеблется от 15 до 17%, тогда как содержание меди 2%;
- БН – составляющая свинца превышает 70%, тогда как олово входит на уровне 10%. Среди присадок присутствуют, сурьма, медь, кадмий никель и мышьяк;
- БС6 – наиболее свинцово-содержащая марка сплава (около 90%).
Документ не охватывает все современные вариации соединения, однако представленные марки остаются наиболее ходовыми в отечественном производстве.
Как видно все сорта сплава можно условно классифицировать на два вида: оловянные и свинцовые баббиты. Естественно, что область применения, как и источники лома баббита, будут зависеть от превалирующего элемента.
Оловянные марки соединения отличаются улучшенными характеристиками устойчивости к износу, коррозии, лучшей теплопроводностью. Сфера их применения включает спецификации, где необходим минимальный коэффициент трения, следовательно, повышенный уровень вязкости.
Сплавы на основе свинца характеризуются повышенно рабочей температурой, поэтому используются для улучшения антифрикционных характеристик подшипников дизельных двигателей и прокатных станов. Присутствует баббит также в железнодорожном транспорте. Подшипники подвижного состава содержат свинцово-кальциевую вариацию сплава.
Подшипник скольжения в разрезе с заливкой из баббита
Точка зрения общепринятого стандарта на лом баббита
Установленные документом ГОСТ 1639-2009, отходы соединения, попадают под категории вторичного олова и его сплавов:
- Кусковой лом баббитов. Категория содержит исключительно оловянные марки сплава. Основные составляющие вторичного металла: дизельные и турбинные подшипники.
- Кусковые отходы с высоким содержанием свинца. Стандартный лом подшипников дополняют использованные элементы типографского шрифта.
- Стружка оловянно-свинцовых сплавов. Данная группа включает только отходы обработки оловянных баббитов.
- Стружка смешанная. В ней представлены марки свинцовой вариации соединения.
Естественно, основную материальную ценность среди лома баббитов представляют его сорта с высоким содержанием олова. Стоимость за килограмм такого лома приближается к расценкам чистого металла.
В силу разнообразия марок сплава, а также невозможности визуально отличить различные виды баббита, нередко применяется спектральный анализ. Пункты приема цветного металлолома, оснащенные специальным аналитическим оборудованием, позволяют точно установить концентрацию олова, что может сказаться положительно на итоговой цене принимаемого лома баббита.
Цена на лом баббита
Средние цены на лом баббита по России представлены ниже в таблице. Помните, что эти цены не показатель, т.к. какая-то компания может давать цену выше, а какая-то ниже. Цены в таблице служат лишь ориентиром, чтобы иметь представление.
Это наиболее популярные марки баббита, которые принимают
Лом оловянно-свинцовых сплавов за 1% в кг | 9,2 руб/кг |
Лом баббита Б-83 | 940 руб/кг |
Лом баббита Б-16 | 162 руб/кг |
Лом баббита брак | 5 руб/кг |
Интересные особенности применения антифрикционного соединения
Как видно из категорий ГОСТа, основная область использования баббитов – подшипниковые изделия, т.е. искать баббит нужно в ломе подшипников. Однако соединение характеризуется низкой величиной сопротивления усталости. Это сужает диапазон применения сплава до подшипников, обладающих прочным корпусом из стали или бронзы. Толщина залитого баббитового слоя сказывается на сроке эксплуатации изделий: более тонкие (до определенных пределов) прослойки сплава продлевают рабочий ресурс детали.
Что такое баббит
Посвящена эта статья сплаву, созданному ювелиром, — речь идет об американце Исааке Бэббите. Именно баббит, принесший изобретателю в 1841 г. премию в 20 тыс. долларов от Конгресса Соединенных Штатов, стал поворотным моментом в его карьере — ювелир стал специализироваться на сплавах. Баббит был уже в 1844 г. запатентован в Великобритании, а в 1847 году — в Российской империи. Чем ценно детище ученого из США в современности, где оно используется, сколько стоит и какие имеет особенности, вы обязательно узнаете далее.
Баббит — что это такое
В честь И. Бэббита был назван сплав из трех металлов, который больше всего ценен в производстве подшипников — расплавом баббита заливаются стенки внутреннего стального вала детали, по которому при вращении и происходит трение. Изобретение американского ученого позволяет заметно уменьшить износ подшипника.
В баббитовом составе представлены в разных пропорциях олово, сурьма, свинец и медь. Так как металл баббит состоит как из мягких, так и из твердых элементов, он выделяется антифрикционными свойствами, износоустойчивостью. Изготовленные из него подшипники плотно прилегают к валам, долго эксплуатируются.
Продолжительность исправной работы подшипников из баббита напрямую зависит от толщины залитого на стальной вкладыш слоя этого сплава. Чем он тоньше, тем дольше можно эксплуатировать деталь.
Свойства баббита
Перечислим основные замечательные свойства сплава:
- антифрикционный материал — противостоящий фрикциям (возвратно-поступательным движениям вида «туда-сюда»);
- устойчивость к коррозии;
- низкая твердость (НВ 13-32);
- износоустойчивость;
- высокая теплопроводность;
- незавышенная температура плавления — 240-340 градусов по Цельсию;
- повышенная размягчаемость сплава при 100 градусах по Цельсию (НВ 9-24);
- увеличенная ударная вязкость.
Достоинства и недостатки баббита
Рассматривая свойства баббита, коснемся его ключевых плюсов и минусов. К достоинствам сплава можно отнести его антифрикционные качества и отличную прирабатываемость к детали. Сплав существенно увеличивает срок эксплуатации подшипника и его износостойкость — во время работы в баббитовом слое образуются микроканальцы, по которым к детали попадает смазочное вещество.
Одним, но существенным недостатком баббитов считается их низкая по сравнению с другими сплавами прочность. Из-за этого такой слой ограничивается более крепким чугунным, стальным или бронзовым корпусом.
Технологическая отсталость данного метода ремонта (учебник по технологии ремонта издан еще в 1939 году — М. Х. Дриц и Д. А. Песков, Заливка подшипников баббитом: Книга утв. ЦУУЗ НКПС в качестве учеб. пособия по тех. минимуму для работников по заливке подшипников баббитом, Москва, Трансжелдориздат., 1939 г.), при видимой дешевизне сырья, приводит к большим неоправданным расходам при производстве и эксплуатации готовых изделий. Основные факторы указаны в таблице 1.
Таблица 1. Причины и факторы увеличения себестоимости работ
Разновидности и марки сплава
Разновидности-марки баббитов представлены тремя типами — в зависимости от металла-основы:
- Кальциевый. Хоть и его основой является свинец, сплав получил свое название по одному из составляющих — в составе также присутствует кальций и натрий. Эти элементы отличают данный баббит самой недорогой ценой, придают ему повышенную теплопроводность и плотность. Но при этом такой сплав быстрее окисляется, что не прибавляет ему износоустойчивости. Поэтому кальциевый баббит в большинстве случаев используют во вкладышах рам вагонов, как грузовых, так и пассажирских — там их чаще всего проверяют и при необходимости быстро заменяют.
- Оловянный. Основой данного баббита служит олово, которое отличается высоким коэффициентом трения, большой износоустойчивостью и пластичностью, повышенной коррозийной устойчивостью. Этот сплав примерно в два раза крепче своих «собратьев». Поэтому данная марка баббита незаменима для подшипников, на которые приходится максимальная нагрузка и возлагается важная роль. Область их применения — различные малооборотные двигатели. Кроме олова, в этом сплаве присутствует либо кадмий и никель, либо сурьма и медь. Недостатком оловянного баббита будет только его самая высокая среди данных сплавов цена.
- Свинцовый. Мягкими составляющими здесь выступают свинец и сурьма — 87 % и 13 % соответственно в данном сегменте. Твердый элемент сплава — это кристаллическая сурьма (5 % уже от общего объема). Данный баббит не выделяется эластичностью, оттого и используется для производства не самых нагруженных подшипников. Однако при этом он замечателен тем, что отлично переносит высокотемпературный нагрев элемента. Стоит отметить, что такие баббиты более других подвержены коррозии. Их стезя — дизельные моторы тракторов и автомобилей.
Марки свинцового баббита — Б16 (свинец — основной элемент), БС6, БН (свинец, олово, никель, медь, мышьяк, кадмий, сурьма). Они, как и оловянные, произведены по ГОСТ 1320-74. Кальциевые сплавы соответствуют ГОСТ 1209-90; их разновидности — это БК2, БКА, БК2Ц, БК2Ш. Марки оловянного баббита — Б83, Б83С (небольшое добавление свинца), Б88. Разновидность Б83, к примеру, — это 80 % оловянной составляющей, 12 % сурьмы, 6 % меди и, в среднем, по 0,1 % висмута, свинца, железа, мышьяка, алюминия. А Б6 — это 88 % свинца, 0,3 % меди, 0,1 % железа, небольшая доля цинка и мышьяка.
Разновидности и состав
Баббиты — это общее название таких антифрикционных материалов. По составу они могут быть разными, выделяют оловянный, свинцовый и кальциевый баббиты. Характеризуются они допустимым рабочим давлением, рабочей температурой, рабочим механическим напряжением. На свойства баббитов существенно влияют твердые включения, основой для которых выступают мягкие металлы — олово и свинец.
Каждая добавка играет свою роль:
- никель — повышает износостойкость;
- медь — увеличивает твердость и ударную вязкость;
- сурьма — делает сплав более прочным;
- кадмий — противостоит коррозии.
Оловянных баббитов также существует несколько марок, среди которых — Б88, Б83, Б83С, SAE11, SAE12, ASTM2. Используют их для подшипников, которые подвергаются интенсивной нагрузке. В качестве твердых добавок в оловянные сплавы входят сурьма, кадмий, медь или никель. Из-за высокой износостойкости эти баббиты самые дорогие.
К свинцовым сплавам относятся Б16, БН, БСб, БКА, БК2, БК2Ш, SAE13, SAE14, ASTM7, SAE15, ASTM15. Они мягче, чем оловянные, обычно состоят из свинца и сурьмы в соотношении 87% к 13%, и обладают сравнительно низкой эластичностью, поэтому применяются для малонагруженных подшипников, используемых при высоких температурах, например, в дизельных моторах и прокатных станах.
Кальциевый сплав также имеет в своей основе свинец, его особенность — добавки кальция и натрия. Сплавы с кальцием используются для железнодорожных подшипников, которые сравнительно часто проверяют и меняют, так как кальциевая разновидность не обладает высокой износостойкостью.
Существует много марок этого материала, различающихся составом, но основных и наиболее часто применяемых около десяти. Состав и свойства распространенных марок влияют на то, как применяют эти сплавы.
- Б-88 — 88% олова, сурьмы, кадмия. Это один из дорогих видов сплава, используется он в коренных подшипниках, которые должны выдерживать большие нагрузки и высокие скорости.
- Б-83 — 83% олова, 11% сурьмы, 6% меди, применяется для средненагруженных подшипников, допустимое давление — 10-15 МПа, используется в механизмах, работающих на больших скоростях (более 1000 оборотов в минуту).
- Б-16 — 15-17% олова, 15-17% сурьмы, 1,5-2% меди, остальное — свинец, применяется в подшипниках паровозов, электровозов, путевых машин, допустимое давление — до 10 МПа, применяется для заливки нерабочей верхней части подшипника, когда нижняя часть залита баббитом Б-83.
- СОС6 — 5,5-6,5% цинка, 5,5-6,5% сурьмы, остальное — свинец, используется при больших нагрузках (больше 20 МПа), при температуре более 300 С, в подшипниках дизельных двигателей.
- БМ — только для шатунных подшипников, которые устанавливают, например, на трактора. Такие детали меняют через каждые 1000 км, но масса баббита в них небольшая, поэтому деталь стоит сравнительно недорого.
Производство сплава
Свойства баббита напрямую зависят от его составляющих. Для его производства необходима только добыча его элементов (или переработка вторсырья), ведь он сам — полностью рукотворный сплав. Готовая форма баббита — это слитки, чушки весом не более 22 кг. Для их отлития материал тщательно подготавливают — очищают, обезжиривают. При плавке с поверхности массы снимают спрудину — тугоплавкую пенку.
Производство баббита заканчивается отливкой слитков. На каждом из них отпечатывается товарный знак предприятия, марка и порядковый номер плавки. Работники завода, специализирующегося на отливке подшипников, расплавляют готовые чушки-брикеты баббита и заливают расплав во вкладыш подшипника.
Плавление баббита
Для получения подобных сплавов используются как первичные металлы — первородная руда, так и вторичные — переплавка металлолома. Кроме основных компонентов, перечисленных в предыдущих пунктах, в баббиты добавляется кадмий, мышьяк, натрий, теллур.
Баббиты Б16, БН, Б88 и прочие отливаются в слитки (чушки), отличающиеся строго определенной массой. Важно также, чтобы на поверхности слитка не наблюдались малейшие загрязнения — даже такой фактор может негативно сказаться на качестве подшипника.
Марка баббита тоже оказывает влияние на температуру плавления сплава. Так, самый популярный баббит Б83 плавится при температуре +240 градусов по Цельсию, а оловянный Б83 — при показателях +340-440 градусов по той же шкале.
Химический состав
Стандарт | Fe | Cu | As | Al | Zn | Sn | Sb | Pb | Bi |
СТП М320-74 | ≤0.1 | 5.5-6.5 | ≤0.05 | ≤0.005 | ≤0.01 | Остаток | 10-12 | ≤0.35 | ≤0.05 |
ОСТ 24.916.01-71 | ≤0.08 | 5.5-6.5 | ≤0.1 | — | ≤0.03 | Остаток | 10-12 | ≤0.35 | ≤0.05 |
ГОСТ 1320-74 (ИСО 4383-91 | ≤0.1 | 5.5-6.5 | ≤0.05 | ≤0.005 | ≤0.004 | Остаток | 10-12 | ≤0.35 | ≤0.05 |
Sn — основа. По ГОСТ 1320-74 (ИСО 4383-91), ОСТ 24.916.01-71, СТП М320-74, СТП М320-2003 при требовании потребителя в баббите марки Б83 может быть увеличена массовая доля примеси свинца до 0,50%. Суммарное содержание примесей по ОСТ 24.916.01-71 должна быть ≤ 0,55 %.
Специфика применения баббита
Для каждой разновидности деталей необходима своя марка сплава-баббита:
- Шатунные подшипники (стык поршня и коленчатого вала) — марка БМ. Используются для тракторов. Требуют замены на новые через каждую тысячу километров пробега.
- Коренные подшипники — применение баббита Б88, созданного специально для высоких скоростей, больших динамических нагрузок. Поэтому данную марку успешно применяют для среднеоборотных и быстроходных дизельных двигателей.
- Подшипники для судовых водопроводов, компрессоров — разновидность БН, идеальная для средних нагрузок и скоростей.
- Тяжелое машиностроение — отлично подойдут свойства баббита сорта Б16.
Стоимость баббита
Рассмотрим стоимость данного сплава на территории РФ. Цена напрямую зависит от свойств баббита, от его марки. Так, средняя цена свинцового баббита Б16 — около 350 тыс. рублей/тонна. Стоимость сплава марки Б83 — около 1,3 млн рублей/тонна.
Если рассматривать рынок вторсырья, то 1 кг баббитового металлолома можно сдать за максимальную цену 500-600 руб./кг. В основном подобные сплавы выкупают для их последующей утилизации, ведь более ненужные подшипники могут нанести непоправимый вред экологии, так как кадмий, свинец, сурьма — это в прямом смысле слова яды для окружающей нас природы.
Баббитовые сплавы — далеко не современное изобретение. Однако они и в наши дни все так же актуальны в механике, а именно — в производстве подшипников. Наблюдается это из-за того, что именно баббиты долговечны, износоустойчивы, быстро и плотно притираются к детали, обеспечивают бесшумность при трении и, благодаря своей низкой теплопроводности, исключают перегрев двигателя. Кроме того, производители предлагают десятки различных марок баббитов, каждая из которых соответствует определенной разновидности как подшипника, так и целого двигателя машины.
Баббит — это мягкий сплав, в составе которого присутствуют частицы твердых металлов. Используется в качестве твердой смазки в подшипниках и деталях трения.
- медь:
- сурьму;
- кальций;
- алюминий и т.д.
Основной состав сплава марки Б16 – это свинец. Цифра 16 обозначает процент содержания олова, дополнительные примеси – медь и сурьма.
- сурьма (до 15%);
- медь;
- кадмий;
- мышьяк;
- никель.
Благодаря этим добавкам подшипники с вкладышем из баббита БН более крепкие. Чаще всего используются в дизельных генераторах и компрессорах.
Самый популярный сплав марки Б83, в основной состав которого входит до 85% олова, сурьма и медь.
Более удачная модификация этого сплава – марка Б83с, химический состав которого позволяет использовать его в качестве твердой смазки в узлах механизмов, работающих с ударной силой.
Если вы занимаетесь сбором и сдачей металлолома то вам будет полезно знать цены на лом черных металлов. Если вы не знаете, где найти цветные металлы, то прочитайте данную статью. Сомневаетесь, какую модель металлоискателя выбрать? Ознакомьтесь с обзором популярных моделей
Читайте также: