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轴承材料的分类

轴承常用材料除轴承钢之外可以分为金属材料、多孔质金属材料非金属材料三大类型,而我们日常生活中最为常见的就是金属材料—轴承钢。

1、 金属材料

轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等都被成为金属材料。其中,轴承合金又称白合金,主要是铅、锡、锑或其它金属的合金。金属类材料又可以分为:


(1)轴承合金

轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金,它以锡或铅作基体,其内含有锑锡(Sb-Sn)、铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用,软基体则增加材料的塑性。

在所有轴承材料中,轴承合金的嵌入性及摩擦顺应性最好它的弹性模量和弹性极限都很低,很容易和轴颈磨合,也不易与轴颈发生咬粘。但轴承合金的强度也很低,不能单独制作轴瓦,只能贴附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合,价格较贵。


(2)铜合金

铜合金具有较高的强度,较好的减摩性和耐磨性。青铜的性能比黄铜好,是最常用的材料。

青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种,其中锡青铜的减摩性最好,应用较广。但锡青铜比轴承合金硬度高,磨合性及嵌入性差,适用于重载及中速场合。铅青铜抗粘附能力强,适用于高速、重载轴承。铝青铜的强度及硬度较高,抗粘附能力较差,适用于低速、重载轴承。


(3)铝基合金

铝基轴承合金有相当好的耐蚀性和较高的疲劳强度,摩擦性能亦较好。这些品质使铝基合金在部分领域取代了较贵的轴承合金和青铜。铝基合金可以制成单金属零件(如轴套、轴承等),也可制成双金属零件。 

(4)灰铸铁及耐磨铸铁

普通灰铁或加有镍、铬 、钛等合金成分的耐磨灰铸铁,或者球墨铸铁,都可以用作轴承材料。这类材料中的片状或球状石墨在材料表面上覆盖后,可以形成一层起润滑作用的石墨层,故具有一定的减摩性和耐磨性。此外,石墨能吸附碳氢化合物,有助于提高边界润滑性能,故采用灰铸铁作轴承材料时,应加润滑油。由于铸铁性脆、磨合性差,故只适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。



2、 非金属材料


非金属材料中应用最多的是各种塑料(聚合物材料),如酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等。聚合物的特性是:与许多化学物质不起反应,抗腐蚀能力特别强;具有一定的自润滑性,可以在无润滑条件下工作,在高温条件下具有一定的润滑能力;嵌入性好;减摩性及耐磨性都比较好。

选择聚合物作轴承材料时,必须注意下述一些问题:由于聚合物的热传导能力只有钢的百分之几,因此,必须考虑摩擦热的消散问题,它严格限制着聚合物轴承的工作转速及压力值。又因聚合物的线胀系数比钢大得多,因此,聚合物轴承与钢制轴颈的间隙应该比金属轴承的间隙大。



3、 多孔质金属材料


这是用不同金属粉末经压制、烧结而成的轴承材料。这种材料是多孔结构的,孔隙约占体积的10%~35%。使用前先把轴瓦在热油中浸渍数小时,使孔隙中充满润滑油,因而通常把这种材料制成的轴承叫含油轴承。



粉末冶金材料是多孔质金属是一种粉末材料,它具有多孔组织,若将其浸在润滑油中,使微孔中充满润滑油,变成了含油轴承,具有自润滑性能。多孔质金属材料的韧性小,只适应于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。

(来源:中国轴承工业协会)



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