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锡基巴氏合金的金相组织和铸造缺陷
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孙旭茂
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(南通轴 瓦厂)
众所周知， 巴氏合金通常用铸造的方法将其浇铸在低碳钢钢背上，制成钢背一巴氏合
金双金属轴瓦。
巴氏合金 由于其浇铸温度较低，加工工艺比较简单，合金的表面性能优良，故在很长
的一段时期内成为发动机的主要轴瓦材料之一。但是，随着发动机向高速、重载的方向发
展， 巴氏合金作为轴瓦材料使用时，明显暴露出承 载能力较低、疲劳强度不足 并随着工作
温度的升高，机械性能急剧下降的弱点，故其应用范围逐渐缩小并受到一定的限制。然而，
巴氏合金与其它轴瓦合金相比较，有 良好的顺应性和抗咬合性，这种优点特别对运转初期
的磨合十分有利，巴氏合金的嵌藏性好，故在轴颈表面不易出现划痕，它与润滑油的亲和
力强，亲油性好，所以能很快达到液体润滑，锡和铅在常温下可形成再结晶而软化，因此
在摩擦面上由于重复载荷作用而发生的硬化，可很快软化复原。因而，直至今 日，巴氏合
金轴瓦在汽油机、低速船用柴油机以及内燃机车上仍有一定的应用。另外，在蒸汽透平机，
透平泵、压缩机，发电机、电动机、球磨机、 齿轮箱上， 巴氏合金轴瓦的应用仍十分广
泛。本文扼要介绍我国应用较广泛的锡基巴氏合金的金相组织和铸造缺陷，仅供参考 。
1 锡基巴氏合金的结晶过程和各元素的影响
锡7i17巴氏合金以锡锑合金的应用最为广
泛。由图 1的sn—sb二元合金平衡 图可知， 7OO — — 一 一 — —
含Sb小于9％的合金刚凝固后的组织为锑溶 6oo
于锡巾的单相方固溶体；随着温度的降低， 500 LLⅢ+苎皇黾：12：／I
L+
含sb>3．5％的合金会从 oc固溶体中析出第 400
215 ／
二种相一化合物 f3 (SnSb)。 但 在 实 际 300 9i 246。
生产中，由于合金冷却速度较快，a圃溶体 嚣： 10．4
+ l
一 般不会析k~SnSb。当sb超过9％而 小于 10 ．f 一 — — — J—— L
Sn1O 2O 3O 4O 5O 6O 7O 8O 90 Sb
21．5％时，合金首先结晶析~SnSb相 (呈立
％Sb
方体形，在金相显徽镜下通常呈方形)这类 图1 Sa--sb合金平衡图
合金在常温下的金相组织为 。．固溶体+SnSb化合物初晶体，由于初晶体比较轻，因而易于上
浮产生比重偏析。在合金中加入适量的铜 (一般为 6％以下)，可以减轻和防止这种偏析。
由图 2 的Cu—Sn-"：fi；合金平衡图可知， 铜 的加 入 量 超过0．8％而小于8％时，则合金
首先结晶析 出金属化食物 ￡(CueSn )。，由于 cu。Sb。比重较大且形成针状及星状骨架，
从而机械地阻碍后析出的SnSb的上浮。
图3为Sn—Sb～cu三元合金高锡部分在常温时的合金成分和组织 分 布区 域 的示 意
图．sn—Sb—Cu~fr'：合金高锡部分在常温时的组织分为五 个 区 域：区域 I为锡基 a固溶
