Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 315
Из подшипниковых материалов наибольшее сопротивление усталости имеет серебро.
М.М. Хрущев, Ю.А. Зильберг, А.П. Бегиджанова установили, что сопротивление усталости антифрикционного слоя на стали повышается с уменьшением его толщины. Это объясняют упрочняющим влиянием стального основания, ограничивающего пластическую деформацию сплава. Испытания сталеалюминиевых вкладышей показали значительно большую скорость образования и развития усталостной микротрещины у толстых слоев сплава, чем у тонких. Поэтому целесообразно доводить толщину антифрикционного слоя до оптимальной по соображениям лучшего сопротивления абразивному изнашиванию [2].
Важно обратить внимание на связь минимально допустимой толщины слоя с микроструктурой сплава, выявленную Н.А. Буше при эксплуатации главным образом дизелей тепловозов. Подшипники коленчатых валов этих дизелей представляли собой бронзовые тонкостенные вкладыши с внутренним диаметром более 200 мм, залитые слоем баббита Б83 толщиной 0,7 мм. Условия работы коренных подшипников: удельная нагрузка 5,0...8,5 МПа, максимальная окружная скорость на шейке 8 м/с, рабочая температура 80... 100°С. Средняя продолжительность работы вкладышей до выхода из строя вследствие усталостного разрушения баббитовой заливки составляла 600 ч. Баббит Б83 имеет пластичную основу из кристаллов ос-фазы твердого раствора сурьмы в олове (90% Sn, 10% Sb), в которой располагаются твердые хрупкие кристаллы Р-фазы твердого раствора (50% Sn, 50% Sb) и твердые мелкие в виде игл и звездочек кристаллы химического соединения Cu6Sn5.
Твердые составляющие антифрикционного слоя можно представить в виде островков, погруженных в тестообразную массу. Воспринимая нагрузку от цапфы, эти составляющие свободно внедряются в мягкую основу, исключая возможность местных повышений давления. Иначе складывается положение с тонкослойным вкладышем (менее 1 мм). Крупные кристаллы Р-фазы имеют размеры, достигающие нескольких десятых миллиметра, т. е. того же порядка, что и толщина слоя. Малый промежуток между этими кристаллами и корпусом вкладыша понижает податливость мягкой основы и не позволяет кристаллам в полной мере внедряться в нее. Хуже обстоит дело в случае скопления кристаллов р-фазы на каком-либо участке. Тогда не исключается передача давления от шейки вала на корпус подшипника непосредственно через эти кристаллы, минуя мягкую основу. Так или иначе, в тонкослойном вкладыше существуют условия для значительной перегрузки отдельных кристаллов Р-фазы. При циклическом нагружении в них накапливается пластическая деформация, возникают очаги усталостного разрушения. Одновременно ухудшается приработка тонкослойного вкладыша, который и без того, независимо от состава антифрикционного сплава, труднее прирабатывается, чем тонкослойный вкладыш. Затягивающийся процесс приработки дополнительно ухудшает условия работы вкладыша с тонким слоем баббита Б83 и способствует более быстрому выходу его из строя.