Сплав БК2

Баббит БК2 — кальциевый антифрикционный сплав на основе свинца, предназначенный для заливки вкладышей подшипников скольжения. Производится в соответствии с требованиями ГОСТ 1209-90 «Баббиты кальциевые в чушках. Технические условия». Сплав относится к группе свинцовокальциевых баббитов и не содержит дефицитных компонентов, что делает его экономичной альтернативой оловянным маркам.

В отличие от оловянных и свинцовосурьмянистых баббитов (Б83, Б16), кальциевые марки легированы щёлочноземельными и щелочными металлами — кальцием и натрием. Эти элементы образуют упрочняющие интерметаллидные фазы в свинцовой матрице, обеспечивая необходимые антифрикционные свойства при относительно низкой стоимости сырья.

Химический состав баббита БК2 по ГОСТ 1209-90

Массовая доля легирующих элементов и допустимых примесей в кальциевом баббите БК2 нормируется ГОСТ 1209-90. Основа сплава — свинец (96,03–97,99 %).

Основные компоненты сплава БК2

Допустимые примеси в баббите БК2

Олово в составе БК2 повышает смачиваемость сплава при заливке и улучшает сцепление антифрикционного слоя с корпусом подшипника. Кальций и натрий образуют интерметаллидные соединения (типа CaPb₃, NaPb₄), выполняющие роль твёрдых опорных включений в мягкой свинцовой матрице. Магний в малых количествах дополнительно упрочняет структуру.

По требованию потребителя кальциевые баббиты допускается дополнительно легировать другими химическими элементами (п. 1.2.2 ГОСТ 1209-90, примечание).

Физические и механические свойства кальциевого баббита БК2

Структура сплава

Микроструктура баббита БК2 представляет собой мягкую свинцовую матрицу с растворёнными оловом и магнием, в которой распределены твёрдые интерметаллидные фазы на основе кальция и натрия. Такая гетерогенная структура типична для антифрикционных сплавов: мягкая основа обеспечивает прирабатываемость и равномерное прилегание к валу, а твёрдые включения — несущую способность и сопротивление износу.

Основные физические характеристики

Эксплуатационные особенности

Баббит БК2 отличается рядом характерных свойств, которые определяют условия его применения:

• Пластичность и прирабатываемость. Высокая пластичность сплава сокращает время приработки подшипникового узла, что особенно важно при первичном пуске оборудования.
• Ударная вязкость. Сплав хорошо выдерживает ударные и знакопеременные нагрузки, характерные для поршневых двигателей.
• Склонность к окислению. При температурах выше 150 °С баббит БК2 интенсивно окисляется, что ограничивает допустимую рабочую температуру подшипникового узла.
• Невысокая усталостная прочность. По сопротивлению усталости кальциевые баббиты уступают оловянным маркам (Б83, Б88). Это требует заливки сплава в прочные и жёсткие корпуса — стальные или чугунные.
• Минимальная толщина слоя. Долговечность подшипника напрямую зависит от толщины антифрикционного слоя: чем меньше толщина заливки, тем выше срок службы. Избыточная толщина слоя БК2 снижает несущую способность и ускоряет износ.

Область применения баббита БК2

Согласно ГОСТ 1209-90, баббит марки БК2 предназначен для заливки вкладышей коренных и шатунных подшипников дизелей и газовых двигателей по ОСТ 24.067.40. Это основное стандартизированное назначение данной марки.

Сплав применяется в подшипниковых узлах, работающих в условиях:

• средних и высоких ударных нагрузок;
• умеренных скоростей скольжения;
• повышенных колебаний температуры в рабочей зоне.

Отсутствие дефицитных компонентов (в отличие от оловянных марок Б83 и Б88) делает баббит БК2 экономически доступным решением для массового применения в двигателестроении и смежных отраслях.

Сравнение с другими марками кальциевых баббитов

ГОСТ 1209-90 определяет четыре марки кальциевых баббитов. Каждая имеет собственное назначение:

Следует различать марки БК2 и БКА: несмотря на принадлежность к одной группе кальциевых баббитов, они имеют существенно различный химический состав и разное назначение. БКА предназначен для железнодорожного подвижного состава, БК2 — для двигателей внутреннего сгорания.

Форма поставки кальциевого баббита БК2

В соответствии с ГОСТ 1209-90 баббит БК2 поставляется в виде чушек с тремя поперечными перехватами. Основные требования к продукции:

• Масса чушки — не более 28 кг.
• На каждой чушке со стороны заливки выбивается марка сплава и номер плавки.
• Поверхность чушек должна быть без окислов и включений. Допускаются местные включения окислов на площади не более 10 % общей поверхности на глубину до 5 мм.
• В изломе чушек не допускаются шлаковые, окисные и посторонние примеси (допускаются раковины).

Упаковка и маркировка

Чушки формируют в пакеты по ГОСТ 21399 и ГОСТ 24597 или на поддонах по ГОСТ 9078 и ГОСТ 9570. Масса пакета — не более 1000 кг. Допускается формирование пакета из чушек двух различных плавок одной марки. Пакеты скрепляют стальной лентой по ГОСТ 3560 или проволокой диаметром до 5 мм по ГОСТ 3282.

Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки, номера плавки, массы партии и результатов определения химического состава.

Приёмка и контроль качества

Баббиты принимают партиями. Для контроля химического состава от каждой плавки отбирают одну чушку, которую распиливают на четыре части по пережимам. От каждой части равными долями отбирают пробу в виде опилок (масса объединённой пробы — не менее 30 г). Определение химического состава проводят по ГОСТ 1219.0 – ГОСТ 1219.8 и ГОСТ 9519.1 – ГОСТ 9519.3.

Проверке внешнего вида подвергают каждую чушку, проверке структуры в изломе — две чушки от плавки.

Особенности заливки подшипников баббитом БК2

Технология заливки антифрикционного слоя из баббита БК2 имеет ряд особенностей, которые отличают его от работы с оловянными и свинцовосурьмянистыми марками:

• Повышенная температура заливки. Формирование расплава начинается при температурах от 200 °С, однако рабочая температура заливки составляет 580–600 °С. Это предъявляет повышенные требования к оборудованию и точности процесса.
• Подготовка корпуса. Заливку производят исключительно в прочные и жёсткие корпуса — стальные или чугунные. Бронзовые корпуса также допускаются при соответствующей конструкции. Корпус предварительно очищают, обезжиривают и подвергают лужению для обеспечения сцепления антифрикционного слоя с основой.
• Минимальная толщина слоя. Срок службы подшипника обратно пропорционален толщине баббитового слоя. При избыточной толщине слоя возрастает вероятность усталостного разрушения и отслоения.
• Скорость разливки. Из-за склонности расплава к интенсивному окислению на воздухе заливку необходимо выполнять быстро. Промедление приводит к образованию окисных плён, ухудшающих структуру и сцепление слоя.

Требования безопасности при работе со сплавом БК2

Основу баббита БК2 составляет свинец — токсичный тяжёлый металл. Пары и пыль свинца при нагревании опасны для здоровья. При работе со сплавом необходимо соблюдать требования безопасности:

• использование средств индивидуальной защиты: респиратор, защитные очки, спецодежда, перчатки;
• обеспечение местной вытяжной вентиляции на рабочем месте заливки;
• контроль ПДК свинца в воздухе рабочей зоны;
• регулярное прохождение медицинских осмотров работниками, контактирующими со свинцовыми сплавами.

Хранение и транспортирование

Чушки кальциевого баббита БК2 хранят в крытых помещениях, исключающих попадание влаги. Транспортируют в крытых транспортных средствах всех видов в соответствии с действующими правилами перевозки грузов. Размещение и крепление при железнодорожной перевозке — в соответствии с правилами МПС.

Для заказа баббита БК2 заполните заявку внизу страницы.