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硬质合金轴承

标准轴承选用碳和石墨化合物,这种材料在大多数液态环境中工作时具有优异的耐腐蚀性。
某些含有固体磨料的液体会阻碍粘结剂或加工过程,影响石墨轴承的使用。在这种情况下的可替代材料,如:

  • 碳化硅
  • 碳石墨
  • 氧化铝

    硬质合金轴承

  • 轴承材料的简要说明

    硬质合金轴承
    硬质合金轴承是指由硬质合金制成的轴承。硬质合金轴承具有超高耐磨、高耐冲击特点。硬质合金轴承的表面及内孔可达到镜面效果。

    碳石墨轴承
    碳石墨是一种耐高温、有一定自润滑功能的石墨轴承材料。它最显著的优点是高温稳定性好,耐化学腐蚀能力强。在石墨进口轴承发展的初期尤其是强腐蚀的工作介质或高温的环境下,曾经用碳石墨作为轴承材料,并得到了一定程度的应用。随着粉末冶金工业的进步和浸渍工艺的成熟,新型浸渍类石墨轴承以其优良的性能逐渐替代了碳石墨。
    虽然纯碳石墨的耐腐蚀性和耐高温性比较高,但作为轴承材料,它的抗折强度、抗压强度和抗冲击性能比较差,这主要是由于它的气孔率比较大(约10% ~20% ),而这些气孔没有被浸渍物填充,没有起到补强的作用。但在某些特殊的场合,工作介质有强烈的腐蚀性,或者由于结构尺寸限制,无法在屏蔽电机内部设置隔热屏且没有明显冲击载荷的工况。

    碳化硅轴承
    碳化硅属于陶瓷,一般所讲的陶瓷现在大多是指除了碳质以外的陶瓷。这样的陶瓷主要有Si3N4和SiC等,其硬度很高,以泥沙为主要成分的SiO2,其硬度(HV800~1 000)更高,因此它对杂质的适应性很强。缺点是耐冲击性差,但可根据轴承结构采取一定程度的措施。

    进口轴承碳化硅以其高硬度、高温蠕变小、高耐磨、耐腐蚀、抗氧化等诸多优点,作为耐磨件,在许多领域得到了应用。碳化硅根据烧结方式的不同,可以分为高压烧结、无压烧结和反应烧结三种。目前,无压烧结碳化硅以其高耐磨性和低摩擦系数的优点,在屏蔽电机中得到了广泛应用。在水润滑的条件下,碳化硅能够在表面生成一层二氧化硅和硅胶组成的薄膜,进一步降低摩擦系数。碳化硅本身还有自润滑的功能,适合作为摩擦副材料。但是,由于碳化硅的高硬度,致使其冲击韧性相对较低,无压烧结碳化硅的断裂韧性仅在3~4MPa·m1/2左右。不适合应用于有冲击振动的工况,故碳化硅作为轴承材料应用于屏蔽电机时,除了要选择表面喷涂(或堆焊)硬质合金的对磨件作为摩擦副外,还要在结构上进行特殊设计,设置去应力槽等特殊措施,以防止碳化硅因冲击而产生破碎。同时,碳化硅作为轴承材料应用于屏蔽电机时,要求输送的工作介质清洁无杂质,且要求运行工况稳定,无振动。故碳化硅作为轴承材料虽然大幅度提高了轴承的摩擦寿命但在高可靠性的工况下,尤其是军工、核电用屏蔽电机,还是很少有采用碳化硅作为轴承材料的,可靠性有待于进一步研究。

    氧化铝轴承
    这种材料在耐磨损,耐腐蚀方面与碳化硅十分相似。然而,氧化铝也很容易受温度调整和机运转冲击的影响


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