轴承合金又称轴瓦合金，是制造滑动轴承中的轴瓦及内衬的材料。轴瓦及内衬通常附着于轴承座壳内（见图6－12），起减摩作用，同时承受旋转轴颈施加的周期性载荷。因此，轴承合金应具有如下性能：
图6－12 滑动轴承座
（1）良好的减摩性能。要求由轴承合金制成的轴瓦与轴之间的摩擦系数要小，并有良好的可润滑性能。
（2）有一定的抗压强度和硬度能承受转动着的轴施于的压力；但硬度不宜过高，以免磨损轴颈。
（3）塑性和冲击韧性良好。以便能承受振动和冲击载荷，使轴和轴承配合良好。
（4）表面性能好。即有良好的抗咬合性、顺应性和嵌藏性。
（5）有良好的导热性、耐腐蚀性和小的热胀系数。
根据滑动轴承的工作条件，目前常用的轴承合金组织有软基体硬质点组织和硬基体软质点组织两类。软基体硬质点组织轴承合金主要适用于高速中、低载荷情况，硬基体软质点组织轴承合金主要用于高速重载荷条件下（图6－13）。
图6－13 轴承合金结构示意图
由于最早的轴承合金是1839年美国人巴比特发明的锡基轴承合金（Sn－7．4Sb－3．7Cu），以及随后研制成的铅基合金，因此称锡基和铅基轴承合金为巴比特合金（或巴氏合金）。巴比特合金呈白色，又常称“白合金”。巴比特合金已发展到几十个牌号，是各国广为使用的轴承材料，相应合金牌号的成分十分相近。中国的锡基轴承合金牌号用“Ch”符号表示。牌号前冠以“Z”，表示是铸造合金。如含有Sb11%和Cu6%的锡基轴承合金牌号为“ZChSnSb11－6”。
常用的有锡基轴承合金、铅基轴承合金、铜基轴承合金、铝基轴承合金等。
（1）锡基轴承合金（锡基巴氏合金）
锡基巴氏合金是以锡为基体元素，加入锑、铜等元素组成的Sn－Sb－Cu系软基体硬质点合金。软基体是锑溶于锡的α固溶体，硬质点是以SnSb化合物为基的β固溶体。显微组织见图6－14。
这种合金摩擦系数小，塑性和导热性好，是优良的减摩材料，常用作重要的轴承，如汽轮机、发动机、压气机等巨型机器的高速轴承。它的主要缺点是疲劳强度较低，且锡较稀缺，故这种轴承合金价格最贵。
(www.xing528.com)
图6－14 ZChSnSb11－6铸造锡基轴承合金显微组织
（2）铅基轴承合金（铅基巴氏合金）
铅基轴承合金是以铅、锑为基的合金，是Pb－Sb－Sn－Cu系软基体硬质点合金。软基体是（α＋β）共晶体（α是Sb溶入Pb中的固溶体，β是Pb溶入Sb中的固溶体），硬质点为β相、SnSb和Cu3Sn。铅基轴承合金的显微组织如图6－15所示。铅基轴承合金的强度、塑性、韧性及导热性、耐蚀性均较锡基合金低，且摩擦系数较大；但价格较便宜。因此，铅基轴承合金常用来制造承受中、低载荷的中速轴承，如汽车、拖拉机的曲轴、连杆轴承及电动机轴承。
需要说明的是，无论是锡基还是铅基轴承合金，它们的强度都比较低（Rm＝60～90MPa），不能承受大的压力，故须将其镶铸在钢的轴瓦（一般为08号钢冲压成型），形成一层薄而均匀的内衬，才能发挥作用。这种工艺称为“挂衬”，挂衬后就形成所谓双金属轴承。
图6－15 ZPbSb16Sn16Cu2铸造铅基轴承合金显微组织［（α＋β）共晶基体＋方块状SnSb＋针状Cu3Sn］
（3）铜基轴承合金
铜基轴承合金主要有锡青铜、铅青铜等。
①锡青铜：常用的有ZCuSn10P1与ZCuSn5Pb5Zn5等。
ZCuSn10P1的组织是由软的基体（α固溶体）及硬质点（β相及化合物Cu3P）所构成。组织中存在较多的分散缩孔，有利于储存润滑油。这种合金能承受较大的载荷，广泛用于中等速度及承受较大的固定载荷的轴承，例如电动机、泵、金属切削机床轴承。锡青铜可直接制成轴瓦，但与其配合的轴颈应具有较高的硬度（300～400HB）。
②铅青铜：常用的是ZCuPb30。铜与铅在固态下互不溶解。铅青铜的显微组织是由硬的基体（铜）上均布着大量软的质点（铅）所构成。该合金与巴氏合金相比，具有高的疲劳强度和承载能力，同时还有高的导热性（约为锡基巴氏合金的6倍）和低的摩擦系数，并可在较高温度（如250℃）下工作。铅青铜适宜制造高速、高压下工作的轴承，如航空发动机、高速柴油机及其他高速机器的主轴承。铅青铜的强度较低（Rm＝60MPa），因此也需要在轴瓦上挂衬，制成双金属轴承。
（4）铝基轴承合金
铝基轴承合金是一种新型减摩材料。常用的铝基轴承合金以铝为基体元素，锡为主加元素所组成的合金。其组织是在硬基体（铝）上均匀分布着软质点（锡）。这类合金价格低廉、密度小、导热性好、疲劳强度高、耐蚀性好，但其膨胀系数大，易咬合。
我国已逐步用铝基轴承合金代替巴氏合金和铜基轴承合金，目前使用的铝基轴承合金有ZAlSn20Cu和ZAlSn6Cu1Ni1两种。
此外，常用的铜基轴承合金还有铝青铜（ZCuAl10Fe3）。
表6－11给出了各种轴承合金的性能比较。
表6－11 各种轴承合金的性能比较
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
