11.3.3 Сплавы титана и магния, баббиты

Титан и его сплавы имеют высокую прочность и коррозионную стойкость при малой плотности. По удельной прочности они выше стали, алюминиевых сплавов, а по коррозионной стойкости сравнимы со сплавами благородных металлов. Титановые сплавы получают путем легирования титана алюминием, ванадием, молибденом, хромом, железом и другими элементами.

К недостаткам титана и его сплавов следует отнести низкую теплопроводность, низкий модуль упругости и очень низкие антифрикционные свойства. Кроме этого, высокая склонность титана к окислению при повышенных температурах создает сложности при обработке. Так, использовать сплавы титана (например, ВТ-5Л) как литейные материалы можно при заливке в среде инертных газов или вакууме. Титановые сплавы ВТ4, ВТ5 могут подвергаться ковке, объемной и листовой штамповке, прокатке, прессованию и волочению, удовлетворительно обрабатываются резанием. Высокая стоимость титановых сплавов и сложность обработки ограничивают область их применения.

Магниевые сплавы благодаря малой плотности превосходят по удельной прочности некоторые конструкционные стали и алюминиевые сплавы. При замене алюминиевых сплавов магниевыми на 25...30 % снижается масса детали. Магниевые сплавы хорошо поглощают вибрации, немагнитны, не вызывают искр при ударах и трении. Удельная жесткость магниевых сплавов при изгибе и кручении выше, чем сталей, на 50 % и выше, чем алюминиевых сплавов, на 20 %. Особый интерес эти сплавы представляют для конструкций, в которых масса является решающей. Сам магний и его сплавы быстро коррозируют в контакте с другими металлами, поэтому детали из этих сплавов должны иметь защитные покрытия от коррозии. В состав магниевых сплавов помимо магния (серебристо-белого металла с плотностью 1,74 Мг/м3 и температурой плавления 651 °С) входят алюминий, цинк, медь и другие элементы. Различают литейные и деформируемые сплавы. Литейные сплавы маркируют буквами МЛ и цифрой, указывающей номер сплава (МЛЗ, МЛ4, МЛ5, МЛ6); они применяются для получения деталей типа корпусов, крышек, фланцев методами литья. Деформируемые магниевые сплавы обозначаются буквами МА и цифрой, указывающей номер сплава, например MA1, MA2, МА5, МА8; используют их для получения полуфабрикатов и изделий путем пластической деформации (прокатка, штамповка и т.д.).

Баббиты — легкоплавкие сплавы на основе олова, свинца, цинка и алюминия. Они используются для уменьшения трения и износа в соприкасающихся деталях механизмов (подшипники скольжения, втулки и т.д.), обладают низким коэффициентом трения скольжения, хорошей прирабатываемостью, высокими теплопроводностью и теплоемкостью, способностью удерживать на своей поверхности слой смазки, малой способностью к «схватыванию» с сопряженной деталью и устойчивостью против коррозии. Баббиты обладают неоднородной структурой, характеризующейся наличием твердых включений (сурьма, медь, никель, кальций) в мягкой пластичной основе (олово, свинец). Такая структура обеспечивает быструю приработку соприкасающихся деталей и образование сети микроскопических каналов, по которым перемещается смазка и уносятся продукты износа.

Лучшими являются оловянно-сурьмяные баббиты марок Б83 и Б88; в них основой является олово, они содержат 7,25... 10 % сурьмы и 2,5...6,5 % меди. Более дешевы свинцово-оловянно-сурьмяные баббиты, в которых основой является свинец (65...75 %), марок БС6, БН, Б16, содержащие олова от 5 до 17 %, сурьмы от 13 до 17 %, меди до 3 %, и свинцовые баббиты, содержащие более 80 % свинца.