石墨軸承資料的種類與常見缺點及原因解析
1、石墨軸承資料的種類與常見缺點及原因解析
    石墨軸承資料是影響軸承功能和運用壽數的關鍵因素。根據不同的分類規范，石墨軸承資料能夠分為金屬資料、多孔質金屬資料和非金屬資料三大類別。其間，金屬資料，特別是軸承鋼，是日常日子中最為常見的軸承資料。接下來，咱們將深入探討軸承資料的種類，并分享有關軸承資料常見缺點及其原因的解析，旨在為讀者提供有利的參閱和幫助。
2、金屬資料
    軸承資猜中，金屬資料占有著重要位置，包含軸承合金、青銅、鋁基合金以及鋅基合金等。其間，軸承合金，也被稱為白合金，首要由鉛、錫、銻或其他金屬制成，它具備超卓的耐磨性、塑性、導熱性以及與油的吸附性。盡管價格相對較高，但這種資料在重載和高速環境下表現超卓。
（1）軸承合金
    軸承合金是錫、鉛、銻和銅的合金，其特性在于錫或鉛基體中融入了銻錫和銅錫的硬晶粒。這些硬晶粒在抗磨方面發揮著關鍵效果，而軟基體則增強了資料的塑性。軸承合金的彈性模量和彈性極限較低，使得它在所有軸承資猜中具有最佳的嵌入性和沖突順應性。這使得軸承合金能夠輕松與軸頸磨合，并削減與軸頸的咬粘現象。然而，因為其強度較低，軸承合金通常不能獨自制作軸瓦，而是需求附著在青銅、鋼或鑄鐵軸瓦上作為軸承襯運用。
（2）銅合金
    銅合金以其高強度和杰出的減摩性及耐磨性而出名。青銅，作為其間一種常見的銅合金，其功能尤為超卓，常被用于各種應用場合。錫青銅因其超卓的減摩性而廣泛應用于各種場合；鉛青銅則因其抗粘附才能強而適用于高速和重載軸承；鋁青銅盡管抗粘附才能稍差，但其高強度和高硬度使其在低速和重載條件下表現超卓。
（3）鋁基合金
    鋁基軸承合金兼具超卓的耐蝕性和較高的疲憊強度，一起其沖突功能也相當超卓。這些特性使得鋁基合金在某些領域能夠替代價格較高的軸承合金和青銅。此外，鋁基合金既可制成單金屬零件（如軸套和軸承），也可與鋼結合制成雙金屬零件。
（4）灰鑄鐵及耐磨鑄鐵
    這兩種資料盡管不屬于嚴厲意義上的金屬資料范疇，但它們在軸承制造中也有著不可或缺的位置。灰鑄鐵以其杰出的鑄造功能和耐磨性遭到青睞；而耐磨鑄鐵則以其超卓的耐磨性在重載場合下發揮著關鍵效果。
    一般灰鐵以及加入鎳、鉻、鈦等合金成分的耐磨灰鑄鐵，乃至是球墨鑄鐵，都能夠被用作軸承資料。在這些資猜中，片狀或球狀的石墨在資料表面構成掩蓋后，能夠構建出一層具有光滑效果的石墨層，然后賦予了它們必定的減摩性和耐磨性。一起，石墨對于碳氫化合物的吸附才能有助于提高鴻溝光滑的功能。因而，在選用灰鑄鐵作為軸承資料時，光滑油的添加是必不可少的。然而，因為鑄鐵資料的脆性以及較差的磨合性，它首要適用于輕載、低速且不受沖擊載荷影響的場合。
3、非金屬資料
    在非金屬資猜中，塑料（聚合物資料）的應用最為廣泛，例如酚醛樹脂、尼龍和聚四氟乙烯等。這些聚合物資料具有超卓的化學穩定性、自光滑性以及杰出的嵌入性、減摩性和耐磨性。然而，選擇聚合物作為軸承資料時，需求充分考慮其熱傳導才能相對較弱的問題，這在必定程度上約束了聚合物軸承的作業轉速和壓力范圍。此外，因為聚合物的線脹系數遠大于鋼，因而聚合物軸承與鋼制軸頸之間的空隙規劃需求相應增大。一起，聚合物資料的強度和屈從極限較低，使得其能接受的載荷有限。另外，常溫下的蠕變現象也是聚合物資料的一個潛在問題，因而它不合適用于制作對空隙要求嚴厲的軸承。
    碳-石墨資料在不良環境中表現超卓，其沖突系數隨石墨含量的添加而下降。這種資料能夠與金屬、聚四氟乙烯或二硫化鉬等組分結合，或者通過浸漬液體光滑劑來進一步優化功能。碳-石墨軸承具有自潤性，其自潤性和減摩性遭到吸附水蒸氣量的影響。此外，它還能與含碳氫化合物的光滑劑發生親和力，然后提高鴻溝光滑功能。特別值得一提的是，碳-石墨資料還能夠作為水光滑軸承運用。
    橡膠首要適用于以水為光滑劑且環境較為臟污的場合。而木材則因其多孔質結構而具有優異的物理功能，通過填充劑能夠進一步改進其尺寸穩定性和吸濕性，并提高強度。木材制成的軸承特別合適在灰塵極多的環境中作業。
4、多孔質金屬資料
    多孔質金屬資料是通過不同金屬粉末的限制和燒結工藝制成的軸承資料。其明顯特點是由孔隙構成的多孔結構，這些孔隙占有了資料體積的10%~35%。在運用前，軸瓦會被浸入熱油中數小時，以保證孔隙內充分充滿光滑油。因而，這種資料制成的軸承被稱為含油軸承，并展現出杰出的自光滑性。在工作時，軸頸的轉動和軸承發熱引起的光滑油膨脹會促進油進入沖突表面，起到光滑效果。而在非作業狀態下，毛細管效果會招引光滑油回到軸承內部，使得軸承在長時間內無需額定光滑即可堅持杰出功能。若定期供油，則運用效果更佳。但需注意，因為多孔質金屬資料的耐性相對較小，因而它最合適用于平穩且無沖擊載荷、以及中低速度的環境中。常見的應用包含多孔鐵制成的磨粉機軸套、機床油泵襯套，以及多孔質青銅在電唱機、電風扇、紡織機械和轎車發電機軸承中的運用。我國已有專門出產含油軸承的工廠，可根據規劃需求進行選擇。
5、偏析現象
    在多孔質金屬資料的制造過程中，有時會出現一種稱為“偏析”的現象。這是因為金屬粉末在限制和燒結時，不同成分的金屬粉末在資猜中的散布不均勻所導致的。這種偏析現象或許會對資料的功能發生必定的影響，因而在出產過程中需求采納措施進行操控。
6、偏析現象
    在多孔質金屬資料的制造過程中，偏析現象的查看與鑒定至關重要。首先，咱們選用熱酸洗的辦法進行查看，具體步驟如下：將試樣浸泡在50%的工業鹽酸水溶液中，操控酸洗溫度在6580°C范圍內，酸洗時間持續3040分鐘。隨后，取出試樣，用堿水中和，并用80°C的熱清水進行沖刷。最后，在試樣的橫截面上，咱們用肉眼或擴大鏡進行調查，以判別是否存在偏析現象。
    偏析現象的鑒定則根據GB/T18254 - 2002規范中的第3等級圖或美國規范ASTM E381的規則進行。這種偏析現象的發生，首要歸因于鋼錠在冷凝過程中，鋼種合金元素與雜質元素的分散速度不一致，然后引發的成分不均現象。
7、疏松現象
    在多孔質金屬資料的制造過程中，除了偏析現象外，疏松現象也是一個需求關注的問題。疏松現象指的是資料內部存在多孔性結構，這種結構或許導致資料功能的下降。為了查看和鑒定疏松現象，咱們通常選用金相查驗的辦法。通過調查資料的顯微組織，咱們能夠判別是否存在疏松現象，并評價其嚴峻程度。
    查看疏松現象的辦法是選用熱酸洗技術。具體來說，將試樣浸泡在50%的工業鹽酸水溶液中，操控酸洗溫度在6580°C范圍內，并持續酸洗3040分鐘。隨后，取出試樣用堿水中和，并用80°C的熱水徹底沖刷。最后，在試樣的橫截面上，用肉眼或擴大鏡仔細調查。
    鑒定疏松現象的規范能夠參閱GB/T18254-2002中的第1, 2等級圖或美國規范ASTME381的規則。疏松現象的發生首要歸因于鋼錠在冷凝過程中，因為體積縮短而構成的細微孔隙。這些孔隙的散布與鋼錠的冷凝速度密切相關，根據孔隙的散布狀況，疏松現象可分為一般疏松和中心疏松兩類。
8、碳化物散布的不均勻性：
查看辦法：
    對于淬火試樣，通過金相磨拋處理后，選用4%硝酸酒精進行深度腐蝕。在縱向試樣上，于100倍擴大鏡下調查碳化物液析現象；一起，結合100倍和500倍的擴大倍數，對碳化物帶狀現象進行調查，并根據碳化物的聚集程度、巨細和形狀進行綜合鑒定。此外，碳化物網狀現象則在橫向試樣擴大500倍后進行調查。
鑒定規范：
    參照GB/T1 8254-2002規范，碳化物液析現象根據第9等級圖進行鑒定，碳化物帶狀現象則根據第8等級圖，而碳化物網狀現象則參照7等級圖或德國規范DIN,SEP1520的規則。
發生原因：
    碳化物液析現象首要發生在鋼錠結晶過程中，因為冷卻速度較慢，導致碳的枝晶偏析嚴峻，然后構成一次碳化物。這種碳化物在后續的冷熱加工過程中難以消除。碳化物帶狀現象與液析類似，也是因為一次碳化物在鑄造或軋制過程中被破碎成小塊，并沿軋制方向呈條帶狀散布。而碳化物網狀現象則是在鋼材鑄造或軋制后的冷卻階段出現，因為冷卻速度過慢，使得碳化物沿晶界分出并構成網狀結構。
9、非金屬夾雜物的影響：
    在金屬資猜中，非金屬夾雜物是一種常見的缺點。這些夾雜物或許來源于原資猜中的雜質、鍛煉過程中的熔渣或爐襯侵蝕物等。它們的存在會嚴峻影響資料的功能，如下降資料的強度、耐性和疲憊壽數等。因而，在金屬資料的出產過程中，需求采納一系列措施來削減或消除這些非金屬夾雜物的影響。
    查看辦法：將試樣通過淬火和磨拋處理后，需保證拋光面與軋制方向堅持一致，隨后在擴大100倍的顯微鏡下進行調查。
    鑒定規范：參照GB/T18254-2002規范中的第4等級圖進行鑒定，或根據ASTM E45的規則進行鑒定。
    發生原因：在鋼的鍛煉和澆鑄過程中，因為鋼液內部成分間的反應、鋼液與爐氣和容器的化學反應，以及鋼液在冷凝時溫度下降和溶解度減小導致的非金屬產品分出，這些產品便構成了非金屬夾雜物。根據夾雜物的不同類型，可分為A型（硫化物）、B型（氧化鋁）、C型（硅酸鹽）、D型（點狀不變形）以及Ds類（大顆粒夾雜物，直徑大于13μm）。