Слиток сплава свинца ССу в Минске


Слиток сплава свинца ССу: состав и нормативная база

Слиток сплава свинца ССу — это полуфабрикат, производимый по ГОСТ 1292–81, предназначенный для изготовления подшипниковых заливок и антифрикционных изделий. Марка ССу относится к группе свинцово-сурьмянистых сплавов с дополнительным легированием оловом. Основное отличие от общепромышленных свинцовых марок — повышенное содержание сурьмы в диапазоне 14–16 %, что обеспечивает твёрдость по Бринеллю порядка 29–32 НВ и формирует структуру с равномерно распределёнными интерметаллидными фазами.

Химический состав слитков ССу регламентирован с узкими допусками: сурьма — 14,0–16,0 %, олово — 0,8–1,2 %, медь — до 0,1 %, цинк — до 0,01 %, висмут — до 0,05 %, мышьяк — до 0,05 %. Остальное — свинец. Такой баланс легирующих элементов обеспечивает стабильные трибологические характеристики при работе в паре со стальными валами без термической обработки поверхности.

Слитки поставляются в чушках массой 18–22 кг, что удобно для дозирования при загрузке плавильных агрегатов. Допустимые отклонения по массе не превышают 1,5 %. Поверхность слитков не должна содержать шлаковых включений, раковин и посторонних механических примесей.

Технологические особенности переплава

При подготовке к заливке подшипников скольжения слитки ССу расплавляют в тигельных или электрических печах сопротивления при температуре 380–420 C. Перегрев выше 450 C нежелателен — возрастает угар сурьмы и увеличивается газонасыщение расплава. Оптимальная температура заливки для толстостенных вкладышей — 400–420 C, для тонкостенных — 380–400 C. Перед заливкой расплав рекомендуется рафинировать хлористым аммонием или хлористым цинком в количестве 0,05–0,1 % от массы металла.

Кристаллизация сплава ССу протекает в узком интервале температур (ликвидус — около 360 C, солидус — около 245 C), что обеспечивает хорошую жидкотекучесть и заполняемость тонких сечений литейных форм. Усадка при затвердевании составляет 0,8–1,0 %, что необходимо учитывать при конструировании литниковой системы.

Применение слитков ССу в промышленности

Основная область использования слитков сплава свинца ССу — заливка вкладышей подшипников скольжения в узлах с умеренными удельными нагрузками и окружными скоростями до 10 м/с. Типовые применения:

  • подшипники коленчатых валов компрессорного оборудования;
  • опорные вкладыши редукторов общего машиностроения;
  • подшипники прокатных станов с умеренными нагрузками;
  • втулки скольжения насосного оборудования;
  • подшипники гребных валов судовых механизмов;
  • антифрикционные заливки в узлах металлорежущих станков.

Сплав ССу работоспособен при удельных давлениях до 15–20 МПа и температурах до 100 C. При превышении этих параметров рекомендуется переходить на более легированные баббиты типа Б83 или Б16. В паре с закалёнными и шлифованными валами твёрдостью 45–55 HRC износ сплава минимален, что подтверждено эксплуатацией в составе поршневых компрессоров и центробежных насосов.

Сравнение с другими свинцовыми сплавами

МаркаSb, %Sn, %Твёрдость, НВТемпература заливки, C
ССу14,0–16,00,8–1,229–32380–420
СС14,0–16,0 0,327–30390–430
С32,5–3,5 0,212–15350–380

По сравнению с маркой СС, сплав ССу содержит повышенное количество олова, что улучшает смачиваемость стальной основы при заливке и снижает склонность к ликвации сурьмы. От низкосурьмянистых сплавов типа С3 отличается существенно более высокой твёрдостью и износостойкостью, что позволяет применять его в более нагруженных узлах.

Контроль качества и приёмочные испытания

Каждая партия слитков ССу сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава. Контроль содержания сурьмы и олова проводится спектральным или химическим методом по ГОСТ 21877. Дополнительно проверяется отсутствие видимых дефектов поверхности и соответствие массы чушки. При входном контроле на предприятии-потребителе рекомендуется выборочная проверка твёрдости залитого образца — она должна находиться в пределах 29–32 НВ.

Хранение слитков ССу не требует специальных условий, однако следует исключать контакт с кислотами и щелочами. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий складирования в сухих проветриваемых помещениях.

Вопросы и ответы

Чем отличается слиток ССу от баббита Б16?

Баббит Б16 — оловянно-свинцовый сплав с содержанием олова около 16 %, тогда как ССу — свинцово-сурьмянистый с содержанием сурьмы 14–16 % и лишь 0,8–1,2 % олова. ССу дешевле, но уступает Б16 по усталостной прочности при циклических нагрузках.

Можно ли использовать слитки ССу для заливки тонкостенных вкладышей?

Да, при толщине заливки 1–3 мм сплав ССу обеспечивает надёжное сцепление со стальной основой при условии предварительного лужения поверхности вкладыша припоем ПОС-30 или ПОС-40.

Какая температура плавления слитка ССу?

Полное расплавление сплава ССу происходит при температуре около 360 C (ликвидус). Начало плавления (солидус) — примерно 245 C. Рабочая температура расплава перед заливкой — 380–420 C.

Требуется ли термическая обработка залитых подшипников?

Для сплава ССу термическая обработка не требуется. Структура формируется непосредственно при кристаллизации в форме. Рекомендуется лишь медленное охлаждение отливки для снижения внутренних напряжений.