巴氏合金及其轴承性能
巴氏合金是什么材质
由于金属材料的种类有很多，其中巴氏合金就是一种主要的轴承材料，这种合金的成分是由锡、铅、锑、铜组成。
其中锑和铜是用来提高合金的硬度，这两种材质均作属于合金化元素和硬化元素。
巴氏合金可简单分为高锡合金、高铅合金和中间合金。
下面针对锡基和铅基两类合金的产品信息给您详细介绍一下。
一、锡基巴氏合金
锡基巴氏合金，是以锡为基础，加入少量锑和铜组成的合金。
锡基轴承合金的软基体是锡中溶有锑的固溶体，硬质点是金属化合物SnSb、Cu3Sn等。
锡基轴承合金的代号由ZCh（“铸造轴承”首尾两字“铸、承”的汉语拼音字首）、基础元素化学符号、主加元素化学符号和主加元素含量平均百分数值组成。
如ZChSnSb11-6表示主加元素锑含量wSb=11％，辅加元素铜含量wCu=6％的锡基铸造轴承合金。
▽ 常用的锡基巴氏合金
1号锡基轴承合金ZChSnSb12-4-10
2号锡基轴承合金ZChSnSb11-6
3号锡基轴承合金ZChSnSb8-4
4号锡基轴承合金ZChSnSb4-4
二、铅基巴氏合金
铅基巴氏合金，是以铅为基础，加入锡、锑、铜等合金元素的轴承合金。
铅基轴承合金的软基体是铅中溶有锑的固溶体，硬质点是金属化合物SnSb、Cu3Sn 等。
铅基轴承合金的代号与锡基轴承合金相似，由ZCh、基础元素符号、主加元素符号和元素含量数字组成。
如ZChPbSb16-16-2表示主加元素锑含量wSb=16％，辅加元素锡含量wSn=16％、铜含量wCu=2％的铅基轴承合金。
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锡基巴氏合金的密度
锡基巴氏合金是指以锡为基加入锑、铜等元素组成的合金，又称锡基轴承合金或锡基白合金，是工业上得到广泛应用的轴承材料。
但由于不同基系其成分也会不同，所占质量比例不同，因此该产品并没有统一的密度。
1、分类
常见的锡基巴氏合金有Sn-12Sb-4Cu-10Pb，Sn-11Sb-6Cu，
Sn-8Sb-4Cu，Sn-4Sb-4Cu等。
2、组织结构
典型锡基巴氏合金的组织是在软相α锡固溶体的基体上均匀分布着起抗磨作用的硬相质点SnSb。
金属间化合物Cu6Sn5可以防止凝固过程中的比重偏析。
3、特点
具有较好的耐磨性能，塑性好，有良好的磨合性，嵌镶性和抗咬合性，耐热性和耐蚀性均好，适用于制造承受高速度、大压力和受冲击载荷的轴承。
为了提高强度和节约锡，通常采用浇铸方式，用它作轴衬材料制成双金属轴瓦。
4、用途
巴氏合金主要使用于大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬、轴套。
如：水泥机械、钢铁机械、化工机械、造纸机械、石油机械、船舶机械、压缩机械、煤矿机械、选矿设备等等，还可以用在大型机床上来取代黄铜，效果也很好。
巴氏合金除制造滑动轴承外，因其质地软、强度低，常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。
以上就是有关锡基巴氏合金的一些相关介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。
锡基巴氏合金牌号的区别
锡基巴氏合金由于能满足机械设备坚固、严格的操作条件。
因此，是工业上得到广泛应用的轴承材料。
那么，不同牌号的锡基巴氏合金有何区别呢?
代号硬度HB 熔点（℃）用途ZCHSnSb4-4 28.6 225 适用于各种涡轮机、内燃机、高速度轴
承轴衬等。
ZCHSnSb4-4 28.6 225 适用于各种涡轮机、内燃机、高速度轴
承轴衬等。
ZCHSnSb8-8 34.3 239 硬度最高、负荷压力大，适用于大型机
器轴承及轴衬等
ZCHSnSb12-3-10 29.6 185 适用于一般引擎的主轴承，不耐高温。
ZCHSnSb15-2-18 29.6 185 适用于中等速度和压力的机器轴承，不
耐高温。
ZCHSnSb11-6 30 241 最硬适用于2000马力以上的高速蒸
汽机和500马力的涡轮机、透平压缩
机、透平泵和快速内燃机。
ZCHSnSb12-4-10 29 190 适用于汽车轴承、拖拉机轴承和一般
发动机的主轴承
ZCHSnSb8-4 24 200 比较适合用于浇注内燃机的高速轴承。
以上就是对锡基巴氏合金常用牌号区别的一些简单介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。
轴瓦为什么用巴氏合金
巴氏合金由美国人巴比特发明而得名，因其呈白色，又称白合金，由于具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金，所以，相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性，进而，现被使用于大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬、轴套。
如：水泥机械、钢铁机械、化工机械、造纸机械、石油机械、船舶机械、压缩机械、煤矿机械、选矿设备等等，当然，除此之外，还可以用在大型机床上来取代黄铜，效果也很好。
巴氏合金影响质量因素
1、固溶处理对巴氏合金力学性能影响
从试验反应可以看出，随着固溶温度的变化，伸长率在1.5%到3.5%之间变化，硬度随着固溶温度的升高呈现上升趋势，而抗拉强度随固溶温度的升高呈现先增加后降低的趋势。
2、巴氏合金试样拉伸断口形貌分析
从试验可以看出，拉伸断口上的每个晶粒的多面体形貌，类似于冰糖块的堆积，还可以清楚看到3个界面相遇的3个重结点，呈现出点血的沿晶脆断特征。
发生沿晶脆断的主要原因是经过固溶处理以后，合金元素在晶界处富集，降低了晶界处的表面能，造成晶界弱化。
3、固溶处理对巴氏合金组织的影响
将铸态的巴氏合金分布在想要的温度下保温2h，然后观察其显微组织，从图上面可以看出，合金经过固溶处理后，相对铸态合金而言，枝晶状组织基本消失，随着固溶温度的升高，Sn相数量大幅度减少，晶粒也逐渐长大。
当固溶温度到一个温度值时，Sn相基本溶解在基体中，进一步身高，晶粒就变的粗大。
以上就是为大家整理轴瓦为何要用巴氏合金以及影响质量因素的一些简单介绍，希望对对大家进一步的了解有所帮助。
巴氏合金标准
河北国源电力设备有限公司DB7.18.1.2-1996代替DB7.18.1.2-86 汽轮机轴承锡基合金层技术条件全册1996年9月发布技术科发布编号DB7.18.12-1996编制校对审核会签审定批准河北国源电力设备有限公司标准汽轮机轴承锡基合金层技术条件DB7.18.1.2-1996代替DB7.18.1.2-86 1、范围本标准规定了汽轮机轴承锡基合金层的技术要求，操作人员的考核、测试、检验规则、验收和交货要求。
本标准试用于汽轮机轴承和油封环上锡基轴承合金层铸造质量的评定。
2、引用标准JB/T 4272 汽轮机锡基合金轴瓦技术条件GB 231 金属布氏硬度试验方法GB 12948 滑动轴承双金属结合强度破坏性试验方法GB/T 1174 铸造轴承合金ZB J 04 003 控制渗透探伤材料质量的方法QJ 1268 着色渗透探伤方法JIS H5401 巴氏合金（白金属）3、术语3.1 着色渗透探伤迹痕3.1.1 圆状迹痕迹痕的长度与宽度之比小于3。
3.1.2 线状迹痕迹痕的长度与宽度之比大于或等于3。
3.1.3 单个迹痕除孤立的一个迹痕外，凡两个相邻的迹痕，其边缘的间距小于或等于2mm时，这两个迹痕的外包络线亦构成单个迹痕。
4、技术要求4.1 化学成分和硬度铸造锡基合金的化学成分和硬度要求如表1规定。
注：1、凡超出表1规定时，应按与需方的协定执行。
2、对于其他铸造轴承合金材料的化学成分和硬度要求按与需方的协定执行。
4.2 浇注质量4.2.1 浇注层以及浇注层与衬背结合处，受检查部位的表面粗糙度应达到4.2.1.1 目测检查要求（可采用放大镜辅助观察）4.2.1.1.1 表面不允许有裂纹、冷隔。
4.2.1.1.2 下列缺陷允许存在：a) 直径小于0.5mm，深度小于0.5mmb) 直径小于1.0mm, 深度小于缺陷处锡基合金层厚度的1/3，而且不超过1mm，每200cm面积内不可超过1个。
若同一表面出现两个缺陷时，其中心距应大于10mm 。
巴氏合金
巴氏合金巴氏合金是最广为人知的轴承材料，由美国人巴比特发明而得名，因其呈白色，又称白合金，其应用可以追溯到工业革命时代。
具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性，广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机，以及其它矿山机械和大型旋转机械等。
巴氏合金的主要成分是锡、铅、锑、铜。
其中锑和铜，用以提高合金强度和硬度。
巴氏合金可简单地分为三种：高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。
在所有这些合金系中，锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素，而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。
巴氏合金的组织特点是，在软相基体上均匀分布着硬相质点，软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性，并在磨合后，软基体内凹，硬质点外凸，使滑动面之间形成微小间隙，成为贮油空间和润滑油通道，利于减摩；上凸的硬质点起支承作用，有利于承载。
巴氏合金除制造滑动轴承外，因其质地软、强度低，常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。
为防止成分偏析和细化晶粒，还常加入少量的砷。
按国家标准，巴氏合金可以分为锡基合金和铅基合金两种。
铅基合金的强度和硬度比锡基合金低，耐蚀性也差。
所以客户在使用巴氏合金的时候，通常选用锡基合金，其常用的牌号有ZChSnSb11－6、ZChSnSb8－4等。
尽管铅基合金的性能没有锡基合金好，但是有许多客户仍然选择使用，因为它使用起来比较经济，其常用的牌号有ZChPbSb16－16－2、ZChPbSb1－16－1等。
火电厂转动机械轴瓦以锡基巴氏合金为主，如CuSnSb11-6，其主要成分为锡（Sn）83％，其余锑（Sb）10～12％、铜（Cu）5.5～6.5％、硬度不小于HB27。
巴氏合金轴瓦一般是用浇注的方法制造，补焊时用氧－乙炔焰可以将乌金紧密地焊接在一起。
关于巴氏合金的基本情况ZSnSb11Cu6轴承巴氏合金的成分及各个组成相的作用详见表1。
巴氏合金.doc
引风机轴瓦磨损的原因及处理方法宋明/周口市华锡合金科技有限公司摘要：简单分析了引风机轴瓦工作表面磨损的原因和处理方法，实际应用中损坏的巴氏合金轴瓦经过焊接修复后，使用效果良好。
关键词：巴氏合金轴承合金磨损巴氏合金轴瓦巴氏合金修复轴瓦锡基合金中图分类号:HX133.3文献标识码：B文章编号：1006-8155（2010）02-0034-031 原因分析煤炭、冶金、电力、化工等行业的收尘、通风系统都是利用锅炉离心引风机实现的。
其轴瓦一般是由优质灰铸铁或铸钢，如HT200或ZG230-450制成。
在轴瓦的工作表面铸有一层具有一定强度、跑合性能和减磨性能及耐磨性能良好的轴承衬，这种轴承衬很容易与轴颈形成一层油膜，对轴起到保护和润滑作用。
这种轴承衬材料通常是巴氏合金，其弱点是机械强度低，并且与钢铁的贴附性较差，受热易熔化。
引风机轴瓦工作表面出现磨毛或有较轻的裂纹、掉块，甚至局部脱壳，当厚度磨去2/3，引风机轴与轴瓦接触角、侧隙及接触斑点达不到规定的技术要求时，被认为是轴瓦磨损。
造成轴瓦磨损的原因主要有以下5个方面。
(1)合金层浇铸有缺陷，存在微细裂纹或有脱壳隐患，表面粗糙，内有气孔，投入运行后自然磨损较快。
(2)轴承衬的润滑油不干净，有杂物，或者循环油路不够畅通，运行中供油不及时，增加了轴瓦与轴颈的摩擦，导致轴瓦过早磨损。
(3)灰尘或物料进入轴瓦，导致轴瓦过早磨损。
(4)瓦与轴配研不好，轴承底座的内球面与轴瓦球面配研不好，接触斑点分布不均匀，使主轴瓦局部磨损较快。
(5)引风机过载，加重了轴瓦的工作负荷，还会造成轴瓦过早磨损。
2处理方法如果轴瓦工作表面是磨毛或轻微磨损，一般可采用直接刮研的方法修理。
如果主轴瓦有轻微的裂纹、掉块或局部磨损等缺陷，可采用刮研加补焊的方法进行修理。
对于轴瓦比较严重的磨损，一般采用3种抢修方法：（1）当本厂设备和技术力量比较好时，可熔去巴氏合金旧衬，重新浇铸、加工、刮研修复；（2）不熔去巴氏合金旧衬，采用专用金属喷枪在旧衬上喷上一层新的合金，然后重新进行机加工，刮研修复；（3）不熔去巴氏合金旧衬，另在旧衬上用气焊堆焊巴氏合金。
大型球磨机巴氏合金轴瓦铸造工艺中的主要问题探讨
内燃机与配件0引言在矿山、冶金机械等行业领域，虽然近年来锌基、铜基轴承合金的研究越发深入，应用也越发广泛，然而巴氏合金因其良好的性能和易加工的特点，依然在大型球磨机轴瓦铸造中占据重要地位。
巴氏合金轴瓦的铸造工艺直接影响轴瓦质量，关系到球磨机设备的稳定安全运行，在实际生产加工过程中，往往会出现局部脱瓦等问题，需要对原有工艺进行持续改进和优化，提升巴氏合金轴瓦的加工性能。
1巴氏合金轴瓦铸造工艺模拟大型球磨机设备载荷的特点是低速重载，往往伴有一定的冲击性，对轴瓦性能提出了很高的要求。
巴氏合金轴瓦在铸造过程中，可能出现由于轴瓦本体壁厚不均，巴氏合金的凝固过程并非按顺序凝固方式，往往会在铸件壁厚较厚部位形成缩孔，影响合金浇铸的品质。
为了改善巴氏合金铸造的性能，可以利用数值模拟技术，对巴氏合金轴瓦铸造的过程进行模拟分析，预测可能出现的问题，为工艺改进提供科学依据，从而科学制定铸造工艺方案，缩短工艺调试周期，降低工艺优化投入的时间和成本。
1.1工艺模型大型球磨机巴氏合金轴瓦的原始工艺采用两件联铸的方式，两半轴瓦凝固过程一致，可以只研究半轴瓦的凝固过程来掌握轴瓦铸造过程中存在的客观规律。
借助三维造型软件，将巴氏合金轴瓦工艺图转化为三维图，建立工艺模型，将相关的参数数据导入华铸软件，对轴瓦凝固过程进行模拟，预测铸造过程中可能出现的问题，为工艺优化提供依据。
1.2温度场模拟模拟软件包括前处理、计算分析和后处理三个模块。
前置处理对工艺模型进行网格剖分，在确保最薄处有两个网格的基础上确定剖分网格大小，避免形成完全面接触或完全线接触网格。
例如巴氏合金轴瓦工艺尺寸最小厚度为42.5mm ，采用10mm 为网格大小尺寸。
计算分析模块对轴瓦铸件凝固温度场进行模拟分析，先设置温度场的物性参数和界面参数，根据巴氏合金轴瓦制造要求设置环境温度、液相线温度、固相线温度、合金凝固系数、辐射系数、运动粘度等参数数据，以及计算界面的铸件/空气、铸件/铸型、铸件/冷却通道、空气/铸型、空气/冷却通道、铸型/冷却通道等参数。