Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 313

Весьма значительно влияние роста рабочей температуры подшипника на сопротивление усталости, причем это влияние сказывается как непосредственно, так и через температурные напряжения. Обычная рабочая температура подшипников транспортных дизелей 80...100°С, но имеются двигатели, в которых температура подшипников достигает 15O0C. С повышением температуры снижаются все показатели механической прочности, в особенности у баббитов: при температуре IOO0C они снижаются примерно в 2 раза по сравнению с показателями при нормальной температуре. Различие в коэффициентах линейного расширения подшипникового сплава и материала основания служит причиной температурных напряжений. Остывание подшипника из баббита (среднее значение коэффициента линейного расширения к а = 25 • 10"6) на стальном основании от рабочей температуры 60°С до нормальной может вызвать (в зависимости от механических свойств и соотношения толщин) напряжения, превосходящие предел текучести сплава. Сравнительно небольшое число повторных нагревании и охлаждении в указанном интервале температур приводит иногда к появлению трещины в баббите вблизи стыка с основанием вдоль по окружности. Образование трещин или возможный наклеп сплава в результате циклических термических напряжений неблагоприятно сказывается на сопротивлении усталости. Эти напряжения можно уменьшить, применяя бронзовый вкладыш, а при алюминиевом вкладыше они почти исчезают.

Олово, кадмий и цинк с гексагональным строением кристаллов обладают заметной анизотропией термического расширения. Так, для олова под прямым углом к главным осям otmin= 15 • IO""6, а в перпендикулярном направлении ocmax= 30,5 • IO"6. Неравномерность термического расширения в различных кристаллографических направлениях не дает возможности каждому кристаллу в поликристалле свободно расширяться при повышении температуры; это создает основу для образования остаточных напряжений и пластической деформации. Опыты показывают, что после повторного нагревания электрополированных оловянных образцов их поверхность приобретает шероховатость как у работавших подшипников на оловянистой основе, что свидетельствует о наличии сдвигов внутри материала. В образцах кадмия пластическая деформация обнаруживается в виде тонких линий сдвига, число которых возрастает с увеличением числа циклов нагрева и по мере увеличения интервала температуры. Фактор анизотропии термического расширения является, вероятно, немаловажным в снижении сопротивления усталости сплава. Роль остаточных напряжений, связанных с технологией изготовления подшипника (вкладыша), еще недостаточно изучена.