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軸承是轉(zhuǎn)子泵零部件之一，軸承的選材總體分為金屬材料與非金屬材料兩類。

金屬材料

金屬材料常用的滑動(dòng)軸承金屬材料有軸承合金(又叫巴氏合金或白合金)、耐磨鑄鐵、銅基和鋁基合金。

(1)軸承合金(又叫巴氏合金或白合金)主要合金成分是錫、鉛、銻、銅。銻、銅,用以提高合金強(qiáng)度和硬度。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),巴氏合金可以分為錫基合金和鉛基合金兩種。鉛基合金的強(qiáng)度和硬度比錫基合金低,耐蝕性也差。所以在使用巴氏合金的時(shí)候,通常選用錫基合金,其常用的牌號(hào)有ZSnSb11Cu6、ZSnSb8Cu4等。盡管鉛基合金的性能沒有錫基合金好,但是由于它比較經(jīng)濟(jì),因此在滿足要求的工況條件下仍然選擇使用,其常用的牌號(hào)ZPbSb16Sn16Cu2等。然而,軸承合金元素的熔點(diǎn)大都較低,所以適合在150℃以下的工況。

(2)銅基合金具有較高的導(dǎo)熱性,相對(duì)于鋼具有更好的耐磨性。并且銅基合金具有很好的加工性和潤(rùn)滑性,它的內(nèi)壁可以進(jìn)行精加工,與軸光滑的面接觸。用作滑動(dòng)軸承材料的銅基合金主要有:以銅、銻為主要成分的黃銅;以銅、錫為主要成分的青銅;以及銅鉛合金(又稱鉛青銅)。銅基合金強(qiáng)度高,導(dǎo)熱性和耐磨性好,允許工作溫度比巴氏合金高,但順應(yīng)性、嵌入性和摩擦相容性都不如巴氏合金。常用的含錫、磷的錫青銅,適用于中速重載或受沖擊載荷的軸承;含錫、鋅、鉛的錫青銅,適用于中速中載的軸承。

非金屬材料

(1)聚四氟乙烯 具有優(yōu)良的自潤(rùn)滑性能和較高熱穩(wěn)定性能。其摩擦因數(shù)小,不吸水,不黏,不燃,可在-180~250℃的條件下使用。但也存在著線脹系數(shù)大,尺寸穩(wěn)定性差,導(dǎo)熱性差等缺點(diǎn)。為改善其性能,可用金屬顆粒、纖維、石墨和無機(jī)物填充強(qiáng)化。

(2)石墨 是一種良好的自潤(rùn)滑材料,又因其易加工,且越磨越光滑,所以是軸承的優(yōu)選材料。但其力學(xué)性能差,抗沖擊和承受載荷能力差,只適用于輕載場(chǎng)合。為提高其力學(xué)性能,常用一些耐磨性能好的易熔金屬進(jìn)行浸漬處理。常用的浸漬材料有巴氏合金、銅合金以及銻合金等。浸巴氏合金石墨軸承允許使用溫度為120~180℃,浸銅合金石墨軸承允用溫度為300℃,浸銻合金石墨軸承允許的工作溫度可達(dá)500℃。

(3)橡膠 是用彈性體的聚合物,具有良好的彈性和吸振性。但其導(dǎo)熱性差,加工困難,許用使用溫度在65℃以下,且需要循環(huán)水不斷地潤(rùn)滑冷卻,因此一般很少選用。

(4)硬質(zhì)合金 具有硬度高,耐磨,強(qiáng)度和韌性較好,耐熱,耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,因此,用其加工的滑動(dòng)軸承精度高,運(yùn)行平穩(wěn),硬度高,強(qiáng)度好,經(jīng)久耐用,但是價(jià)格昂貴。

(5)碳化硅 是一種人工合成的新型無機(jī)非金屬材料。硬度次于金剛石,具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕、耐磨、耐高溫性能以及機(jī)械強(qiáng)度高,自潤(rùn)滑性能好,抗高溫蠕變,摩擦因數(shù)小,熱導(dǎo)率高,熱膨脹系數(shù)低等特點(diǎn),可廣泛用于石油、冶金、化工、機(jī)械、航空航天以及核能等領(lǐng)域,常用作滑動(dòng)軸承以及機(jī)械密封的摩擦副材料。大量試驗(yàn)表明,碳化硅是目前摩擦副中最優(yōu)秀的材料,尤以無壓燒結(jié)SiC和熱壓燒結(jié)SiC的性能最佳。