常用轴承材料特点及应用

       大家都知道有关轴承的材料，市场应用是多种类型的，而我们常见的轴承材料有三大类金属材料、多孔质金属材料、非金属材料。
1、 金属材料
       轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等都被成为金属材料。其中，轴承合金又称白合金，主要是铅、锡、锑或其它金属的合金，它可以在重载、高速等情况下，强度较小。其原因是因为它的特点，耐磨型好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶和性好及与油的吸附性好。但是，由于它的价格较贵，所以，在使用时，必须浇筑在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上，形成较薄的涂层。
（1）轴承合金（通称巴氏合金或白合金）
       轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金，它以锡或铅作基体，其内含有锑锡（Sb－Sn）、铜锡（Cu－Sn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，软基体则增加材料的塑性。轴承合金的弹性模量和弹性极限都很低，在所有轴承材料中，它的嵌入性及摩擦顺应性最好，很容易和轴颈磨合，也不易与轴颈发生咬粘。但轴承合金的强度很很低，不能单独制作轴瓦，只能贴附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合，价格较贵。
（2）铜合金
       铜合金具有较高的强度，较好的减摩性和耐磨性。青铜的性能比黄铜好，是最常用的材料。青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种，其中锡青铜的减摩性最好，应用较广。但锡青铜比轴承合金硬度高，磨合性及嵌入性差，适用于重载及中速场合。铅青铜抗粘附能力强，适用于高速、重载轴承。铝青铜的强度及硬度较高，抗粘附能力较差，适用于低速、重载轴承。
（3）铝基合金
       铝基轴承合金有相当好的耐蚀性和较高的疲劳强度，摩擦性能亦较好。这些品质使铝基合金在部分领域取代了较贵的轴承合金和青铜。铝基合金可以制成单金属零件（如轴套、轴承等），也可制成双金属零件，双金属轴瓦以铝基合金为轴承衬，以钢作衬背。 
（4）灰铸铁及耐磨铸铁
       普通灰铁或加有镍、铬 、钛等合金成分的耐磨灰铸铁，或者球墨铸铁，都可以用作轴承材料。这类材料中的片状或球状石墨在材料表面上覆盖后，可以形成一层起润滑作用的石墨层，故具有一定的减摩性和耐磨性。此外，石墨能吸附碳氢化合物，有助于提高边界润滑性能，故采用灰铸铁作轴承材料时，应加润滑油。由于铸铁性脆、磨合性差，故只适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。
2、 非金属材料
       非金属材料中应用最多的是各种塑料（聚合物材料），如酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等。聚合物的特性是：与许多化学物质不起反应，抗腐蚀能力特别强；具有一定的自润滑性，可以在无润滑条件下工作，在高温条件下具有一定的润滑能力；嵌入性好；减摩性及耐磨性都比较好。
       选择聚合物作轴承材料时，必须注意下述一些问题：由于聚合物的热传导能力只有钢的百分之几，因此，必须考虑摩擦热的消散问题，它严格限制着聚合物轴承的工作转速及压力值。又因聚合物的线胀系数比钢大得多，因此，聚合物轴承与钢制轴颈的间隙应该比金属轴承的间隙大。此外，聚合物材料的强度和屈服极限较低，因而在装配和工作时能承受的载荷有限。又由于聚合物材料在常温条件下会出现蠕变现象，因而不宜用来制作间隙要求严格的轴承。
       碳－石墨可作为不良环境中的轴承材料，其中石墨含量愈多，材料愈软，摩擦系数愈小。可在碳－石墨材料中加入金属、聚四氟乙烯或二硫化钼组分，也可以浸渍液体润滑剂。碳－石墨轴承具有自润性，它的自润性和减摩性取决于吸附的水蒸气量。碳－石墨和含有碳氢化合物的润滑剂有亲和力，加入润滑剂有助于提高其边界润滑性能。此外，它还可以作水润滑的轴承材料。
       橡胶主要用于以水作润滑剂且环境较脏污之处。
       木材具有多孔质结构，可用填充剂来改善其性能。填充聚合物能提高木材的尺寸稳定性和减少吸湿量，并提高强度。采用木材制成的轴承，可在灰尘极多的条件下工作。
3、 多孔质金属材料
       这是用不同金属粉末经压制、烧结而成的轴承材料。这种材料是多孔结构的，孔隙约占体积的10%~35%。使用前先把轴瓦在热油中浸渍数小时，使孔隙中充满润滑油，因而通常把这种材料制成的轴承叫含油轴承。
       它具有自润滑性。工作时，由于轴颈转动的抽吸作用及轴承发热时油的膨胀作用，油便进入摩擦表面间起润滑作用；不工作时，因毛细管作用，油便被吸回到轴承内部，故在相当长时间内，即使不加润滑油仍能很好地工作。如果定期给以供油，则使用效果更佳。但由于其韧性较小，故宜用于平稳无冲击载荷及中低速度情况。常用的有多孔铁和多孔质青铜。多孔铁常用来制作磨粉机轴套、机床油泵衬套、内燃机凸轮轴衬套等。
       多孔质青铜常用来制作电唱机、电风扇、纺织机械及汽车发电机的轴承。我国已有专门制造含油轴承的工厂，需要时可根据设计手册选用。
粉末冶金材料是多孔质金属是一种粉末材料，它具有多孔组织，若将其浸在润滑油中，使微孔中充满润滑油，变成了含油轴承，具有自润滑性能。多孔质金属材料的韧性小，只适应于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。