PL219677B1 - Sposób obróbki cieplnej babbitów cynowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplnej babbitów cynowych, przeznaczonych do wytwarzania i wylewania łożysk ślizgowych.

Dotychczas znany jest materiał łożyskowy z polskiego wynalazku nr PL 156943 B1, który charakteryzuje się tym, że posiada stalowe podłoże i porowatą warstwę nośną ze spiekanego brązu cynowego, wypełnioną i pokrytą od zewnątrz masą impregnującą, w skład której wchodzą policzterofluoroetylen oraz ołów, przy czym zawartość ołowiu w masie impregnującej wynosi od 25% do 36% wagowo, zaś podłoże stalowe jest galwanicznie pokryte warstwą miedzi.

Znany jest materiał łożyska ślizgowego z polskiego opisu patentowego nr PL 175855 B1, składający się ze stopu do przeróbki plastycznej miedziowo-cynkowego, korzystnie do wytwarzania tulei łożyskowych i tarcz rozruchowych, charakteryzujący się tym, że warstwa stopu do przeróbki plastycznej miedziowo-cynkowego o grubości 0,1 do 1,5 mm jest połączona nierozłącznie z warstwą nośną ze stali lub stali nierdzewnej.

Znany jest też stop ślizgowy miedzi z polskiego opisu patentowego nr PL 186903 B1, zawierający wagowo od 0,5 do 4,5% bizmutu oraz nikiel i antymon, który charakteryzuje się tym, że zawiera od 0,5 do 3% wagowych niklu i od 2 do 8% antymonu, a resztę stanowi miedź.

Również znany jest sposób wytwarzania elementów ślizgowych i wielowarstwowy materiał ma elementy ślizgowe z polskiego opisu patentowego nr PL 192439 B1, w którym powłokę ze stopu ołów-cyna-miedź nakłada się galwanicznie na prefabrykowany, połowicznie wykończony wyrób, przy czym stosuje się trój składnikową kąpiel galwaniczną pozbawioną fluoroboranu, bez rozjaśniaczy i z dodatkiem niejonowych czynników zwilżających oraz kwasu sulfonowego z wolnym rodnikiem alkilowym, charakteryzujący się tym, że po osadzeniu powłoki galwanicznej przeprowadza się obróbkę cieplną w zakresie temperatury 150-200°C przez czas od 1 do 100 h.

Znany jest też zespolony materiał wielowarstwowy do łożysk ślizgowych z polskiego opisu patentowego nr PL 195754 B1, zawierający warstwę podłoża, warstwę stopu łożyskowego, pierwszą warstwę pośrednią z niklu, drugą warstwę z cyny z niklem razem z powłoką zawierającą miedź i cynę, charakteryzujący się tym, że powłoka zawiera osnowę, do której wprowadzone są cynowo-miedziowe cząstki składające się z 39 do 55% wagowo miedzi, resztę stanowi cyna.

Zadaniem wynalazku jest wskazanie takiego sposobu obróbki cieplnej stopów łożyskowych jakimi są babbity cynowe, który by umożliwił wytwarzanie babbitów cynowych charakteryzujących się mikrostrukturą złożoną z twardych kryształów na tle miękkiej osnowy, oraz aby ten sposób umożliwił uzyskanie stopów łożyskowych o zwiększonej twardości w porównaniu do materiału wyjściowego i uzyskanie wysokiej wytrzymałości stopów łożyskowych na zginanie, a także wytworzenie stopów łożyskowych odznaczających się dużą odpornością na ścieranie przy niskim współczynniku tarcia.

Zadanie to zostało rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że uprzednio przygotowane elementy konstrukcyjne albo kształtki z nałożonym stopem łożyskowym poddaje się nagrzewaniu w komorze pieca do temperatury 140-160°C z szybkością 15°/min i izotermicznym wytrzymaniu w temperaturze 140-160°C przez 2 godziny, po czym elementy konstrukcyjne lub kształtki są poddawane chłodzeniu w piecu lub na powietrzu do temperatury otoczenia.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie ulepszonych babbitów cynowych, odznaczających się zwiększoną o ponad 15% twardością w porównaniu z materiałem wyjściowym oraz zwiększoną o 7% wytrzymałością na zginanie. Dodatkową zaletą rozwiązania według wynalazku jest dwukrotne zmniejszenie ubytku masy podczas testu odporności na ścieranie, przeprowadzanego na sucho w tych samych warunkach przy zachowaniu współczynnika tarcia na tym samym poziomie. Dalszą zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że proces wyżarzania występujący w czasie prowadzenia obróbki cieplnej powoduje rozdrobnienie wydzieleń SnSb oraz CuSn, które to rozdrobnienie wydzieleń SnSb i CuSn jest nieoczekiwanie korzystne w tego typu stopach z punktu widzenia ich własności użytkowych.

P r z y k ł a d

Materiałem wyjściowym jest stop łożyskowy SnSb12Cu6Pb, oznaczany w literaturze technicznej jako Ł83, pobrany z gąski, którego skład chemiczny zestawiono w poniższej tabeli nr 1.

PL 219 677 B1

T a b e l a 1

Skład chemiczny stopu łożyskowego Ł83

Pierwiastki chemiczne	Skład chemiczny w [%]
Sb	11,1
Cu	5,97
Cd	0,001
Pb	0,009
As	0,002
Ni	-
Bi	0,002
Fe	0,001
Al	0,001
Zn	0,003
Sn	Reszta
Cecha stopu	Ł83

Kształtki ze stopu łożyskowego Ł83 poddawano wyżarzaniu w temperaturze 150°C w czasie 2 godzin, po czym chłodzono w chłodnicy pieca przez okres około 15 min.

Claims (1)

1. Sposób obróbki cieplnej babbitów cynowych, polegający na wylaniu stopu łożyskowego na element konstrukcyjny albo na kształtkę, lub wylaniu stopu łożyskowego na panewkę łożyska ślizgowego, znamienny tym, że uprzednio przygotowane elementy konstrukcyjne albo kształtki z nałożonym stopem łożyskowym poddaje się nagrzewaniu w komorze pieca do temperatury 140-160°C z szybkością 15°/min i izotermicznym wytrzymaniu w temperaturze 140-160°C przez 2 godziny, po czym elementy konstrukcyjne lub kształtki są poddawane chłodzeniu w piecu lub na powietrzu do temperatury otoczenia.