Цинковый антифрикционный сплав

В качестве антифрикционных материалов наиболее широко применяют сплавы на основе цинка, легированные алюминием и медью (табл. ниже). Подшипниковые сплавы на цинковой основе являются хорошими заменителями оловянных бронз и малооловянных баббитов в подшипниках металлорежущих станков, прессов, подъемных машин и других агрегатов.

Таблица 19. Химический состав цинковых антифрикционных сплавов, %(по ГОСТ 21437-75)

Марка сплава Основные компоненты¹, % Примеси, %, не более
Al Cu Mg Pb Fe Sn Cd Si всего
ЦАМ9-1,5Л ЦАМ9-1,5 9,0‒11,0 1,0‒2,0 0,03‒0,06 0,03 0,15 0,01 0,02 0,10 0,35
ЦАМ10-5Л ЦАМ10-5 9,0‒12,0 4,0‒5,5 0,03‒0,06 0,03 0,15 0,01 0,02 0,10 0,35
¹ Остальное ‒ цинк

Антифрикционные сплавы могут идти на изготовление монометаллических и биметаллических изделий и полуфабрикатов методами литья и обработки давлением (табл. 20).

Ниже приведены основные физические и механические свойства цинковых Антифрикционных сплавов:


ЦАМ9-1,5 ЦАМ10-5
Плотность, г/см³ 6,2
Температура, ºС:

ликвидуса 410 395
солидуса 380 378
Линейная усадка, % 1,15 1,0

ЦАМО 0,2-4 ЦАМ10-2 ЦАМ10-5
Ударная вязкость, кДж/м², при t, °C


-20 21 37 21
+20 42 179 66
+100 28 544 204
Теплопроводность, Вт/(м⋅К) 101 101
Коэффициент линейного расширения*, 1/°C 27 ⋅ 10⁻⁶ 27 ⋅ 10⁻⁶
Временное сопротивление*, МПа 250/300 250/350
Относительное удлинение*, % 1,0/10,0 0,4/4,0
Твердость по Бринеллю*, МПа 950/850 1000/900

При изготовлении подшипников из цинковых сплавов необходимо учитывать несколько больший коэффициент их линейного расширения по сравнению с бронзами и баббитами.

Таблица 20. Примерное назначение цинковых антифрикционных сплавов и условия работы изделий из них.

Марка сплава Примерное назначение сплава Нагрузка, МПа Скорость скольжения, м/с Температура °C
ЦАМ9‒1,5Л Отливка монометаллических вкладышей, втулок, ползунов 10 8 80

Производство биметаллических изделий с металлическим каркасом методом литья 20 10 100
ЦАМ9‒1,5 Производство биметаллической ленты со сталью и дюралюминием методом прокатки с последующей штамповкой вкладышей 25 15 100
ЦАМ10‒5Л Отливка подшипников и втулок различных агрегатов 10 8 80
ЦАМ10‒5 Производство прокатанных полос для направляющих скольжения металлорежущих станков и других изделий


Цинковые припои в основном используют для пайки алюминия, магния и сплавов на их основе. Припои состоят из цинка и кадмия.

Для пайки магниевых сплавов широко применяют припой, представляющий заэвтектический сплав цинка с 40 % Cd (рис. 9). Этот сплав имеет температуру ликвидуса около 320 °С, временное сопротивление 100 МПа и относительное удлинение около 5 %.

Типографские сплавы

Благодаря хорошим литейным свойствам и сопротивляемости истиранию цинковые сплавы, легированные алюминием, медью и магнием, широко применяют в полиграфической промышленности для отливки шрифтов ручного и машинного набора - линотипного и монотипного. Состав типографских сплавов приведен а табл. ниже.

 

Т а б л и ц а 21. Типографские цинковые сплавы

Марка сплава Основные компоненты¹, % Примеси, %, не более Назначение
Al Cu Mg Pb Fe всего
ЦШ1 3,5‒4,5 0,06‒0,1 0,02‒0,06 0,01 0,03 0,06 Отливка шрифтов ручного набора
№3 2,2‒3,0 1,2‒1,8 0,01 0,03 0,1 Отливка шрифтов машинного набора
№5 6,5‒7,5 3,5‒4,5 0,01 0,03 0,1 То же
№6 4 2 0,01 0,03 0,1 Отливка для линотипного и монотипного набора
№7 5 4 2 0,01 0,03 0,1 То же
¹ Остальное ‒ цинк.

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
  ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
  Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
  σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %
  σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
  J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
  n - количество циклов нагружения
sв - предел кратковременной прочности, МПа   R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
  E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
  C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу   pn и r - плотность кг/м3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
  а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
  σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
Наверх
Напишите нам