Баббит – литейный сплав особого состава, отличающийся повышенными антифрикционными качествами. Он имеет в основе свинец или олово, потому вся подобная продукция делится на два больших класса: свинцовая или оловянная. Легирующей композицией выступает комбинация никеля, меди, мышьяка, сурьмы, кадмия, кальция, теллура, других металлов.

Назначение продукта

С помощью сплавов производится заливка баббитом внутренней поверхности подшипников скольжения. Кроме заливки, используются методы напыления или штамповки.

Главными потребителями продукции выступают предприятия по производству:

• подшипников;
• антифрикционных покрытий;
• разнообразных машин, механизмов;
• металлообрабатывающих станков.

Впервые состав был получен в Северной Америке в 1839 году, его автором стал ювелир (позже переквалифицировавшийся в промышленника) из Массачусетса Исаак Баббит (соединение получило название в честь разработчика). Изобретение было оценено по праву – создатель получил за него почетную премию от Массачусетской ассоциации механиков, а позже патент на литейный сплав автор продал правительству США.

Уже через 10 лет после создания баббиты широко применялись во всем мире, их использовали мелкие ремесленные мастерские и крупные промышленные предприятия. Так продолжается до сих пор: повсеместно налажено массовое производство продукта, а цена баббита снизилась настолько, что доступна всем потребителям.

Производство

Технология выпуска оловянных и свинцовых баббитовых сплавов похожа. В качестве сырья используется чистый металл или металлический лом, отходы.

Плавку ведут в тигле, но загружают в него сначала:

• около 25% базового компонента (олова или свинца);
• в полном объеме все требуемые добавки.

Сверху по массе рассыпают древесный уголь. Когда шихта полностью расплавится, с поверхности расплава удаляют образовавшийся шлак, добавляют следующую порцию металла-основы и насыпают новый слой древесного угля. Такой порядок действий предотвращает резкое снижение температуры расплава в тигле. После добавления всего объема основного металла массу доводят до нужной температуры (она индивидуальная для каждой марки), оставляют на 10-15 минут, тщательно перемешивают и разливают в формы. 

При промышленном производстве продукции выплавка материала ведется одновременно в двух – большом и малом – тиглях. Так минимизируется риск перегрева компонентов шихты. В большом сосуде расплавляют легкоплавкие ингредиенты, в малом – тугоплавкие. Затем содержимое обоих тиглей соединяют в большом сосуде. В процессе смешивания важно проводить тщательное интенсивное перемешивание – так не допускают комкования массы.

Основной формат, в котором потребителям поставляется баббит, – чушка (слиток трапецеидальной формы с несколькими пережимами для удобной рубки на отдельные части и ушами для облегчения транспортировки). Размеры чушки не установлены стандартами или другими нормативными элементами и обычно не фигурируют при оформлении покупки: основная единица реализации баббита – кг. Массу продукта определяет производитель или заказчик (при выплавке по индивидуальному заказу).

Строение вещества

По строению баббит – металл, но одновременно и композитный материал. Матрица и наполнитель у него одинаковы по составу – металлические. Наполнитель обладает более высокой твердостью, а основа, образующая плоскость скольжения, мягче. Истираясь по мере эксплуатации подшипника, база размягчается, превращается в своеобразную смазку. Так обеспечивается защита детали от перегрева или заклинивания.

Важная особенность

Любой баббит обладает особенностью, являющейся определенным недостатком продукции. Материал недостаточно хорошо сопротивляется усталости, что заметно снижает общий эксплуатационный ресурс подшипника. Кроме того, сплавы можно использовать не с любым подшипником: они совместимы лишь с прочными стальными, чугунными, бронзовыми вариантами, но только не с тонкостенными. Баббиты не способны работать на алюминиевых, латунных, медных, других «мягких» подшипниковых узлах.

Свинцовые модификации

Этот вариант сплава отличается более высокой рабочей температурой, чем оловянные аналоги. Купить баббит такого состава требуется для обработки подшипников, работающих на тяжелом оборудовании:

• металлургических машинах;
• прокатных, трубопрокатных станах;
• кузнечнопрессовых станках;
• двигателях железнодорожного транспорта, большегрузных автомобилей, тракторов.

Чаще всего используются марки Б16, БН, БС6, различающиеся составом, температурными показателями (начала расплавления, полного плавления, заливки в изделие), ценой баббита за кг.

Самый тугоплавкий вариант из перечисленных – Б16, начинающий размягчаться при +240℃, расплавляется при +410℃, заливают в подшипники его при +480…+500℃. Сплав БН начинает расплавляться при такой же температуре (+240℃), но плавится быстрее – как только нагрев достигнет +400℃. Баббит БС6 становится мягким при +247℃, а при +280℃ становится полностью расплавленным.

Оловянные марки

Эти продукты отличаются повышенной вязкостью, а коэффициент трения, обеспечиваемый ими, – минимально возможный. У них несколько ключевых отличий от свинцовых марок, они более износостойкие, лучше сопротивляются коррозии, а их теплопроводность – выше.

Самый востребованный оловянный сплав баббит – Б83. Эта модификация материала размягчается при +240℃, плавится при +370℃, готова к заливке при +440…+450°C. 

Использование

Потребитель, получив продукт в чушках, разбивает слитки на куски, расплавляет материал до жидкого состояния. Затем сплав наносится на нужную поверхность. Это выполняется напылением, заливкой или накаткой (штамповкой). В последнем случае из материала предварительно изготавливается тонкая лента требуемой ширины. Затем готовую полосу накладывают на обрабатываемую поверхность и прижимают с помощью специального инструмента (заштамповывают).