Трутон — твёрдый сплав на основе олова¶
Трутон — твёрдый оловянно-свинцовый сплав, применяемый в качестве антифрикционного материала для подшипников скольжения, а также в качестве припоя. Относится к классу баббитов и бронз, содержит олово, свинец, сурьму и медь в различных соотношениях. Трутон характеризуется низким коэффициентом трения, хорошей прирабатываемостью и коррозионной стойкостью в среде смазочных масел.
¶Состав и свойства
Трутон относится к группе оловянных антифрикционных сплавов. Основу его составляют олово (Sn) и свинец (Pb), легирующие добавки — сурьма (Sb), медь (Cu) и, в некоторых марках, мышьяк (As). Стандартные марки трутонов имеют следующий примерный состав:
| Марка | Sn, % | Pb, % | Sb, % | Cu, % |
|---|---|---|---|---|
| Т-1 | 88–90 | 6–8 | 3–4 | 2–3 |
| Т-2 | 78–82 | 12–16 | 4–6 | 2–3 |
| Т-3 | 68–72 | 22–26 | 4–6 | 2–3 |
Ключевые свойства трутонов:
- Низкий коэффициент трения — 0,005–0,01 в условиях граничной смазки, что сопоставимо с лучшими баббитами.
- Хорошая прирабатываемость — способность быстро формировать рабочий слой при врабатывании подшипника.
- Высокая коррозионная стойкость в минеральных и синтетических маслах.
- Умеренная твёрдость по Бринеллю — 20–30 кгс/мм², что обеспечивает совместимость с стальными шейками валов.
- Низкая температура плавления — 240–300 °C, что ограничивает рабочий диапазон подшипников.
¶Производство
Трутон получают литьём в разъёмные металлические формы или кокили. Процесс включает:
- Плавку шихты в тигельных или индукционных печах при температуре 400–500 °C.
- Введение раскислителей и легирующих добавок.
- Обезвоживание расплава и рафинирование.
- Литьё при температуре 320–380 °C.
- Контроль химического состава и механических свойств.
При производстве подшипниковых вкладышей трутон наносят на стальную или бронзовую основу методом центробежного литья или заливки в кокиль. Толщина антифрикционного слоя обычно составляет 3–6 мм.
¶Применение
Трутон применяется в следующих областях:
- Подшипники скольжения — в турбинах, компрессорах, редукторах, электродвигателях средней мощности.
- Морское дело — в судовых редукторах и валах, где важна коррозионная стойкость.
- Энергетика — в турбогенераторах тепловых и гидроэлектростанций.
- Припои — в ряде случаев трутон используется как припой для пайки стальных и медных деталей.
В отечественной промышленности трутон применяется наряду с баббитами Б-83, Б-16 и Б-6. По антифрикционным свойствам он превосходит свинцово-оловянные баббиты, но уступает высоколовянным маркам при высоких температурах и нагрузках.
¶Преимущества и ограничения
К преимуществам трутонов относятся:
- Стабильность свойств в широком диапазоне нагрузок.
- Относительная дешевизна по сравнению с высоколовянными баббитами.
- Возможность многократного переплава и повторного использования.
Ограничения:
- Ограниченная рабочая температура (не выше 120–150 °C).
- Непригодность для высокоскоростных узлов с ударными нагрузками.
- Токсичность свинца и сурьмы, требующая соблюдения техники безопасности при переплавке.
¶История
Трутон был разработан в Германии в начале XX века как более дешёвая альтернатива высоколовянным баббитам. В СССР производство трутонов было организовано на заводах цветной металлургии в 1930-х годах. Сплав получил широкое применение в судостроении и энергетике. В настоящее время производство трутонов в России продолжается, хотя в ряде случаев сплав вытесняется более современными антифрикционными материалами — алюминиевыми и медными сплавами с полимерными покрытиями.
¶Источники
- Справочник по конструкционным материалам. — М.: Металлургия.
- Косилова М. А., Мещерякова Р. К., Салтыков С. Н. Справочник по обработке металлов давлением. — М.: Машиностроение.
- ГОСТ 1585-85. Баббиты оловянные. Технические условия.
- Бабаевский Ю. М. Антифрикционные сплавы. — М.: Металлургия.