加襯的鋼軸承座鑄造材料樣品斷口截面分析顯微鏡
在相當長的時間內,鋁錫合金由于適合做滑動軸承而為
大家所周知,但只在較近幾年人們才認識到了它的全部潛在
能力,通過不斷改進制造方法,使顯微組織完全符合要求.在
含20%錫的鑄造材料中,錫并不溶于鋁,而是在除晶界以外
所有地方形成連續的相,其結果使載荷極限同錫的性能有關,
而與鋁的性能并不一致.利用軋制的方法可把這種材料軋成
帶材,錫的網狀組織便被破壞,不過在退火時,錫會在鋁的連
續基體上重新分布成彌散的小區.然后,用一層鋁箔將這種
材料滾焊到支座上,或是以復合結構的方式(如青銅與鑄鐵)
使用.如軸瓦.根據這種顯微組織,高鋁錫軸承合金將比自合
金所能經受的動態載荷更高.當然,根據含錫量的變化,其疲
勞強度也能與軸承青銅相類似,特別是在把它用于軸承表面
上的時候更是如此.
粉末冶金已經能夠制成多種軸承系統,即可以鉛青銅一
類材料制成加襯的鋼軸承座,也可以依靠控制燒結青銅或燒
結鐵瓦中的孔隙度,再于真空中浸油的方法制成.隨著軸承
的運轉與發熱,油便從孔隙中滲出,使接觸摩擦在受控條件
下得到必要的潤滑.利用粉末冶金方法能夠生產出非合金
化金屬同非金屬組成的系統,如青銅一石墨系統.對輕載系
統的進一步研究便是使用塑料一金屬混合系統.利用塑料摩
擦系數低這一優點,比如說利用PTFE,通過注入青銅粉
和使用鋼瓦等方法,便可使之具有必要的鋼度和熱傳導能
力
從如此廣闊的范圍中選材絕非是件易事.在嵌藏性與順
應性這兩種要求之間做出恰當的權衡,就是要使柔度、強度都
能承受住載荷的作用,并可提供必要的性能.對載
荷范圍很寬的情況來說,較好的解決辦法就是構成一個多層
系統,其強度朝軸座方向是不斷增高的,而且各層的厚度都可
以控制.在使用一薄層白合金襯瓦或一薄層鉛基合金時,表面
的強度由于下面那層材料的約束而增高,而且嵌藏性和強度
之間令人滿意的一種折衷方案,是通過對工作襯瓦的厚度進
行控制而實現的