М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

Босмахона қотишмаларининг маркалари, химиявий таркиби ва хоссалари

Қотишманинг маркази

Асосий элементлар миқдори, %' хисобида

Тула суюкла ниш темпера ту рас и С

Қуйма холатдаги қаттиқлиги НВ

Sb

As

Sn

Al

/Си

Mg

Pb

Zn

МШ1 МШ2 МШ3 МЛ1 ЛН1 ЦШ №3 №7

13.5-15 14-16 14-16 9.5-10.5 11-12 -- -- --

3.5-4.5 2.7-3.3 1.5-2.5 1-1.5 -- -- -- --

-- -- -- -- 4.2-4.8 -- -- --

-- -- -- -- -- 3.5-4.5 2.2-3 4.5-5.5

-- -- -- -- -- 0.06 0.1 3.5-4.5

-- -- -- -- -- 0.02-0.06 1.2-1.8 1.5-2.0

Қолгани -- * * * -- -- --

-- -- -- -- -- Қолгани * *

325 315 320 250 245 390 400 460

25-30 23-28 23-30 -- 22-23 -- -- --

6-§ . ПОДШИПНИК ҚОТИШМАЛАРИ

Машина ва механизмларда икки хил подшипник—думалаш подшип-никлари ва сирпаниш подшипниклари ишлатилади. Сирпаниш подшипникларининг вал ёки уц буйнига тегиб турадиган юзасидаги ишцаланиш думалаш подшипниклариникига қараганда анча юқори булади. Сирпаниш подшипникларининг ана шундай қисмлари (вкладишлар) тайёрлаш учун ишлатиладиган қотишмалар подшипник қотишмалари ёки

антифрикцион қотишмалар деб аталади.
Подшипник қотишмалари сифатида перлитли кул ранг чуян, бронза ва осон суюқланувчи қотишмалардан (баббитлардан) фойдаланилади.
Подшипник қотишмалари етарли даражада юцори механик хоссаларга эга, ишцаланишни камайтириш учун ишлатиладиган сурков моййни тутиб тура оладиган, кислотали мойларда коррозиябардош, иссиқликни яхши утказадиган, катта босимга бардош бера оладиган булиши керак. Бинобарин, подшипник қотишмалари етарли даражада пухта, нисбатан пластик ва цовушоц асосдан ва таянч вазифасини утайдиган қаттиқ қушилмалардан иборат булиши керак; Бундай қотйшма қуйилган вкладишли подшипникка урнатилган валнинг айланиш жараё- 319-расм.Вкладиш билан вал буйнининг С ни да ишцаланиш .процесси вкладиш ишлаш шароитини акс эттирувчи схема, хамда вал. буйнининг бутун сирти буйича бормайди, мой эса пластик асоснинг ейилган жойларида тутилиб туркди. Вкладиш билан валнинг ишлаш шароитини акс эттирувчи схема 319- расмда тасвирланган.
Шуни цам айтиб утиш керакки, қотишманинг асоси хаддан ташқари юмшоқ булмаслиги керак, акс цолда подшипникка курсатиладиган босим таъсири остида вкладиш қотишмаси сициб чицарилади ва асос қаттиқ цушилмаларни тутиб тура олмайди. Қаттиқ ққушилмалар миқдори хам етарли даражадан ортиц булмаслиги лозим, чунки валнинг
босими таъсири остида ортицча қаттиқ цушилмалар уваланиб, майда заррачалар хосил қиладики, бу заррачалар жилвир заррачалари каби таъсир кУрсатиб, вал буйнини тирнаб юборади.
Юқорида баён этилганлардан равшанки, вкладишлар учун бир фазали эмас, балки икки ёки ундан ортиц фазали қотишмалар ишлатилиши керак.
Антифрикцион қотишмаларни урганиш сохасида рус олими А. А.Бочварнинг қилган ишлари хилма-хил шароитда ишлайдиган подшипниклар учун илмий асосда қотишмалар танлаб олишга имкон беради. А. А. Бочвар антифрикцион қотишмаларнинг янги маркаларини хам топди. А. А. Бочварнинг ишларини давом эттириб, олимларимиздан Зайцев, Сельвинский ва бошцалар қора хамда рангдор металлар асосида
янги антифрикцион қотишмалар яратдилар.
Хозирги замон машинасозлигида подшипникларнинг вкладишлари учун юқорида айтиб утилганидек, чуян, бронза ва осон суюқланувчи қотишмалардан фойдаланилади.
Энг арзон тушадиган ва каттагина босимга бардош берадиган вкладишлар
чуян вкладишлардир. Аммо пулат — чуян жуфтида ишцаланиш коэффициенти анча катта булганлиги учун чуян вкладишлар тез. Юрар двигателларда ишлатилмайди. Бронза вкладишлар тайёрлаш учун қалайли ва қўрғошин ли бронзалардан фойдаланилади. Пулат—бронза жуфтининг ишқаланиш коэффициенти пулат—чўян жуфтиникига қараганда анча кичик булади. Маълумки, бронзанинг структураси бир жинсли булмайди, бинобарин, бронзадаи ясалган вкладиш юзасидамой яхши тутилиб туради. Бундан ташцари, бронза вкладишларнинг пухталиги хам юқори булади. Бу айтилганлардан бронза вкладишлар орир шароитда ишлайдиган подшипниклар учун ишлатилиши керак деган хулоса келиб чиқади.
Баъзи цолларда вал ёки уц буйнининг имкони борича кам ейилиши талаб этилади. Бундай холларда осон суюқланувчи қотишмалардан (баббитлардан) фойдаланишга тугри келади, чунки пулат — баббит жуфтининг ишқаланиш коэффициенти пўлат—бронза жуфтиникидан хам кичик, бундан ташқари, ички сиртига баббит қуйилган вкладишлар
мойни жуда яхши тутиб туради.
Баббитлар. Осон суюқланадиган қотишмалар сифатида қўрғошин — сурьма, қалай — сурьма, қўрғошин — қалай — сурьма систёмасидаги қотишмалар баббитлар, асоси рухдан иборат булиб, оз миқдорда мис ва алқшиний цушилган баббитлар, асосан алюминийдан иборат булиб, оз миқдорда мис, сурьма, никель ва бошца элементлар қушилган баббитлар ишлатилади.
Pb—Sb системасининг цолат диаграммасини, умумий тарздат бинар системаларнинг холат диаграммалари билан танишишда куриб утган эдик (IV боб, 9- параграфга царанг). Бу ерда биз Pb—Sb системаси холат диаграммасининг компонентларнинг бир-бирида эрувчанлиги хисобга олинган қолдаги куринишини келтириб утамиз (320-расм).
Структураси қўрғошин билан эвтектикадан иборат, яъни эвтектикагача булган қотишмалар подшипник учун жуда юмшоқлик қилади, чунки қўрғошиннинг Бринель буйича қаттиқлиги ИВ—4—5, эвтектиканинг,

яъни 87% қўрғошин ва 13% сурьмадан иборат қотишманинг қаттиқлиги эса НВ—7—8 атрофидадир. Сурьманинг Бринель буйича қаттиқлиги НВ=38 чамасида, сурьма миқдорининг ортиши билан эса қотишманинг қаттиқлиги хам ортиб боради. Бинобарин, подшипник учун қул келадиган қотйшма таркибида 16—18% сурьма булган эвтектикадан кейинги қотишмалардир. Бундай қотишмаларда пластик (юмшоқ) асос эвтектика булиб, таянч (қаттиқ қушилмалар) вазифасини сурьма кристаллари Утайди, сурьма кристалларининг миқдори қотишма умумий хажмининг 4—5 процентини ташкил этади; Қаттиқ цушилмалар миқдори бундан анча ортиб кетса, юцорида айтиб утилганидек, қотишма иш жараёнида уваланиб, вал буйнини тирнаб юборади.

Энди, қалай — сурьма системасини куриб чицайлйк/Бу системанинг холат диаграммаси. 321- расмда тасвирланган.
К,алайнинг Бринель буйича цаттиклиги' кичик (НВ = 5 — 8), мустахкамлик чегараси эса аь = 28 Мн/м² (2,8 кГ/мм²). Калай асосида антнфрикцион қотишма хосил килиш учун унга қаттиқ қушилмалар хосил қила оладиган элемент — сурьма цушилади. К,алай—сурьма системасида сурьма-

нинг миқдори 7,5% дан ортса, қотишма структурасида қаттиқ |3'- фаза (SnSb) нинг куб шаклидаги кристаллари хосил булади, бу системада подшипник учун энг маъцул қотишма таркибида 87% калай ва 13% сурьма булган қотишмадир. Бу қотишма а ва |3'- фазалар-

дан иборат булиб, бу фазалардан бири, яъни ос- фаза сурьманинг қалайдаги қаттиқ эритмаси, иккинчиси, яъни (5'- фаза— интерметалл бирикма SnSb дир. Бу қотишмада а- фаза юмшоқ асос вазифасини, р- фаза эса қаттиқ таянч вазифасини утайди.

Миснинг қалайда эрувчанлиги нихоятда кичик. Агар қалай — сурьма системасига 1 % мис қушилса, эвтектика кристалланади, агар миснинг миқдори 1 % дан ортиц бўлса, мис билан қалай бирикмаси (Cu₃Sn) нинг ортиқча кристаллари ажралиб чиқади 322- расмга қаранг).

Мис енгил SnSb кристалларининг ликвацияланищига тусқинлик қилади,
натижада қаттиқ қушилмалар бутун қотишма буйлаб бйр текисда тарқалади.
Калай.— сурьма — мис системасидаги уч компонентли (Б83 маркали) қотишманинг микроскопик тузилиши 323- расмда тасвирланган.
323-расмдан курқиб турибдики, қотишма ута қизиб кетса, қушилмалар йириклашади, бунинг оцибатида эса баббитнинг сифати ёмонлашади
Қалай—қўрғошин—сурьма системасидаги антифрикцион қотишмада юмшоқ асос вазифасини қўрғошин негизидаги қаттиқ эритма, қаттиқ қушилмалар вазифасини эса SnSb интерметалл бирикма утайди. Бундай қотишмаларга хам, одатда, озроц миқдорда мис цушилади.
Қалай қиммат турадиган металл булганлигидан қалайли баббитлар жуда мухим подшипниклар учунгина ишлатилади. Кенг куламда ишлатиладиган подшипниклар учун эса куп миқдорда қўрғошин қушилган баббитлардан фойдаланилади, бундай баббитларда қалай атиги 6

10% булади. ёки бутунлай булмайди. Қўрғошиннй пухталащ ва қаттиқ қушилмалар хосил қилиш учун эса қотишмага озроц миқдорда мисс қушилади. Қўшилган мис ликвацияга барцам бериш билан бирга Cu3Sn таркибли қаттиқ цушилмалар цам хосил қилади.

Шундай қилиб, баббитларни уч группага: қўрғошин — қалай — сурьма баббитлари, қалай — сурьма баббитлари, қўрғошин баббитлари груп- пасига булиш мумкин. Бу баббитларнинг химиявий таркиби, структураси ва механик хоссалари 91- жадвалда келтирилган. Бу жадвалдан куриниб турибдики, иккинчи группа баббитларидан БН, БТ ва Б6 маркали қотишмалар таркибида қалай, сурьма цамда мисдан ташцари, яна бошца компонентлар хам бор. Бу компонентлардан мишьяк қотишманинг суюқ холатда оқувчанлик хусусиятини яхшилайди, никель ва кадмий котишманинг қаттиқлигини оширади, теллур ва мишьяк ТеРЬ хамда AsPb .таркибли майда қаттиқ цушилмалар хосил қилади, натижада баббитларнинг ейилишга чидамлилик хоссалари кутарилади.
91-жадвалда келтирилган уч группа баббитлар ичида энг ёмони қўрғошин баббити (БС маркали баббит) дир, чунки бу баббитнинг асоси— эвтектика (Pb + Sb) нинг плаетиклиги-етарли даражада эмас, ундан яхшироц баббитлар иккинчи группа баббитларидйр. Биринчи группа баббитлари энг яхши баббитлар цисобланади, чунки бу баббитларнинг асоси — қалай қовушоқ ва пластик булиб, такрорланувчи нагрузка таъсири остида емирилишга мойиллиги камроц, яъни толиқишдаги пухталиги юқорироқдир.
БК маркали қотишмага келсак, бу қотйшма (худди БС қотйшма каби) нисбатан арзон қотишмадир. У темир йул транспортида энг куп

ишлатилади. Б К маркали баббит кальцийли баббит деб хам аталади. Унинг микроскопик тузилиш 324- расмда тасвирланган.

К,алайнинг қиммат туриши юцорида айтиб ўтилди, аммо қурғошйн хам унча арзон турмайди, ана шулар хисобга олиниб, анча арзон тушадиган баббитлар излаб топилди. Бундай баббитлар жумласига асоси-рух ва асоси алюминий булган антифрикцион, қотишмалар киради.
Асоси рух булган антифрикцион қотишмалар ишқаланишга чидамлилиги, пластиклиги ва бошқа хоссалари жизатидан асоси қалай булган қотишмалардан кейин туради, аммо асоси қўрғошин булган қотишмаларга. яқинлашиб боради.
Асоси алюминий булган антифрикцион қотишмалар ейилишга чидамлилиги жиха-
тидан одатдаги баббитлардан устун туради, аммо технологик хоссалари одатдаги баббитларникидан пастдир. Бундан ташқари, асоси алюминий булган баббитларнинг чизиқли кенгайиш коэффициенти одатдаги баббйтларникидан юқоридир, шунинг учун бундай қотишмалар цуйилган вкладишларни ката зазорлари қолдириб йигишга турри келади. Алюминий баббитларининг қаттиқлиги юқори булганлйги учун улар буйни жуда қаттиқ (азотланган, юза тобланган ва бошқа йул билан пухталанган) валлар учунгина ишлатилади.
Рух баббитлари билан алюминий баббитларининг химиявий таркйбЬ ва структураси 92-жадвалда, уларнинг хоссалари эса 93-жадвалда келтирилган.

92- ж а д в а л