简介
铅基轴承合金巴氏合金它是以铅为基体元素加入锡、锑、铜等元素组成的合金，它也是一种软基体硬质点类型的轴承合金。加入锡能形成SnSb硬质点，并能大量溶入铅中而强化基体，故可提高铅基合金的强度和耐磨性。加铜可形成Cu2Sb硬质点，并防止比密度偏析。
铅基轴承合金的强度、塑性、韧性及导热性、耐蚀性均较锡基合金低，且摩擦因数较大，不适于制造在剧烈振动或冲击条件下工作的轴承。但其价格便宜，故在工作中仍得到广泛应用。因此，铅基轴承合金常用来制造承受中、低载荷的中速轴承。
无论是锡基还是铅基轴承合金，它们的强度都比较低(Rm=60~90MPa)，不能承受大的压力。在生产上经常采用离心浇铸法将其镶铸在钢质轴瓦上，形成一层薄且均匀的内衬，这种工艺称为“挂衬”。挂衬后就形成具有双金属层结构的双金属轴承。
工作原理
轴承合金的结构组织是在软相基体上均匀分布着硬相质点，或硬相基体上均匀分布着软相质点。轴承合金应具有良好的耐磨性能和减磨性能；有一定的抗压强度和硬度，有足够的疲劳强度和承载能力；塑性和冲击韧性良好；具有良好的抗咬合性；良好的顺应性；好的嵌镶性；要有良好的导热性、耐蚀性和小的热膨胀系数。轴承材料，要求与轴表面的摩擦因数小，轴颈的磨损少，而能承受足够大的比压、胀系数小、良好的耐腐蚀等。对于一般性能的发动机，用高锡铝合金制成的轴瓦，具有很高的性能价格比。因此它成了内燃机轴瓦的主要材料之一。随着科学技术和汽车工业的不断发展，现代发动机的设计向“高速、高压、大功率、低能耗”的方向发展，科研人员将微纳米技术应用在特种减摩合金材料领域，先后开发出了为满足某些单项性能有特殊需求的微晶合金材料，特种微晶轴承材料不仅填补了减摩材料国内的空白，而且从材料的单项性能方面保持了与世界微晶合金技术的同步发展。
技术参数
铅基巴氏合金的性能不如锡基合金，但价廉、应用较广、适用于中速、中载且载荷比较稳定的轴承。加入微量元素(如铬、铍等)制造高强度巴氏合金，是新的发展方向。锡基轴承合金的表示方法与其他铸造非铁金属的牌号表示方法相同，例如ZSnSb4Cu4表示含锑的平均质量分数为4%、含铜的平均质量分数为4%的锡基轴承合金。巴氏合金的价格较贵，且力学性能较低，通常是采用铸造的方法将其镶铸在钢（08钢）的轴瓦上形成双金属轴承使用。
锡基轴承合金的缺点是疲劳强度低，许用温度也较低(不高于150℃)，一旦润滑条件不正常，轴承极易烧损，同时它的抗压强度也不够高，承受高转速重负荷时易于损坏。由于锡较贵，条件允许的情况下，采用铅基轴承代替锡基轴承合金。
选型原则
铅基轴承合金也是一种软基体硬质点类型的轴承合金，加入锑、锡、铜等合金元素组成的合金。铅基轴承合金的强度、硬度、导热性和耐蚀性均比锡基轴承合金低，而且摩擦因数较大，但价格便宜。适合于制造中、低载荷的轴瓦，如汽车、拖拉机曲轴轴承、铁路车辆轴承等。常用的铅基轴承合金中软基体是锑溶入铅形成的固溶体(即α固溶体)和以化合物SnSb为基的含铅固溶体(即β固溶体)所组成的共晶体( 即α＋β共晶体)。硬质点是化合物SnSb和Cu3Sn。铅基轴承合金的硬度、强度、韧性都比锡基轴承合金低，但摩檫系数较大，价格较便宜，铸造性能好。铅锑系的铅基轴承合金应用最广，常用于制造承受低速、低负荷的轴承合金使用。如汽车、拖拉机的曲轴、连杆轴承及电动机轴承，但其工作温度不能超过120℃。铅基、锡基巴氏合金的强度都较低，需要把它镶铸在钢的轴瓦(一般用08钢冲压成型)上，形成薄而均匀的内衬，才能发挥作用。这种工艺称为挂衬。
应用案例
巴氏合金材料是制造轴瓦、轴套等零件的材料，这些零件是直接与轴或轴颈配合的摩擦偶件，滑动轴承材料必须具有良好的减摩性、耐磨性、嵌藏性、顺应性、耐腐蚀性及足够的承载能力，以减小摩擦磨损，延长轴承的使用寿命。轴瓦用减摩性良好的滑动轴承材料制造，包括金属材料（如铜合金、铝合金和巴氏合金等）和非金属材料（如塑料、石墨、橡胶和木材等）。有些减摩性较好的金属材料强度低（如巴氏合金），只在材料强度较高的轴瓦表面上浇铸一层，称为轴承衬。支撑轴承衬的部分称为轴承衬背，常用软钢、铸铁或青铜制造。为进一步改善轴承衬表面性能，可在其表面镀上减摩性更好的薄层金属（如铟）。这样由多层不同金属材料制造的轴瓦称为多层金属轴瓦。内孔形状基本不受轴承座孔形状影响的轴瓦称为厚壁轴瓦；内孔形状主要取决于轴承座孔形状的轴瓦称为薄壁轴瓦。在内燃机、空气压缩机等大批量生产的机器中广泛采用薄壁轴瓦。铅基轴承合金是以铅为主要元素，为提高硬度和强度加入少量的锡、铜、锑、常用牌号为zchpbsb16-16-2、20-15-1.5、10-15、15-5、1-16-1等。铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不如锡基轴合金，但其成本低，高温强度好，有自润滑性。常用于低速、低载条件下工作的设备，如汽车、拖拉机曲轴的轴承.轴瓦;粉碎机、风机轴承.轴瓦;和电梯吊索具钢丝绳紧固、机件空间充填等等。
抗压强度和抗疲劳强度、耐磨性、磨合性、防止与轴颈黏附的摩擦相容性、补偿滑动表面初始配合不良的顺应性、容许硬质颗粒嵌藏以减轻轴颈刮伤的嵌入性、导热性、耐蚀性、加工工艺性、价格等。
设备结构
巴氏合金主要使用于大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬、轴套。如：水泥机械、钢铁机械、化工机械、造纸机械、石油机械、船舶机械、压缩机械、煤矿机械、选矿设备等等，还可以用在大型机床上来取代黄铜，效果也很好。
巴氏合金与内衬直接与轴颈配合使用，相互间有摩擦，而且还要承受交变载荷和冲击载荷的作用。由于轴是机器上的重要零件，其制造工艺复杂，成本高，更换困难，为确保轴受到最小的磨损，轴瓦的硬度应比轴颈低得多，必要时可更换被磨损的轴瓦而继续使用轴。
巴氏合金应有足够的抗压强度和抗疲劳性能；良好的减摩性（摩擦因数要小）；良好的储备润滑油的功能；良好的磨合性；良好的导热性和耐蚀性；良好的工艺性能；使之制造容易，价格便宜。一种材料无法同时满足上述性能要求，可将巴氏合金用铸造的方法镶铸在08钢的轴瓦上，制成双金属轴承。
铸造锡基巴氏合金ZSnSb11Cu6固相点温度为240℃，液相点温度为370℃，其最高使用温度不得超过100℃，摩擦系数在有油时为0.005，无油时为0.28
1562 
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
中冶有色技术平台
山东 - 济南
2024年05月17日 ~ 19日
换一批
