น้ำหนักจำเพาะของโลหะแบบบิตต์ คุณสมบัติ เกรด และตารางค่า
โลหะแบบบิตต์เป็นโลหะผสมต้านแรงเสียดทานที่มีตะกั่วและดีบุกเป็นองค์ประกอบหลัก วัสดุชนิดนี้ใช้เป็นชั้นที่พ่นหรือเทหล่อบนผิวกาบของแบริ่งเลื่อนเป็นหลัก ชื่อของวัสดุมาจากไอแซก แบบบิตต์ ผู้คิดค้น
ตารางน้ำหนักจำเพาะของโลหะแบบบิตต์
เนื่องจากโลหะแบบบิตต์เป็นวัสดุที่มีองค์ประกอบซับซ้อน จึงไม่สามารถคำนวณน้ำหนักจำเพาะอย่างแม่นยำด้วยตนเองในภาคสนาม การคำนวณเหล่านี้ทำในห้องปฏิบัติการเคมีเฉพาะทาง อย่างไรก็ตาม ค่าน้ำหนักจำเพาะเฉลี่ยของแบบบิตต์เป็นที่ทราบกันว่าอยู่ระหว่าง 7.3 ถึง 10.1 กรัม/ซม.³
เพื่อให้คำนวณได้ง่ายขึ้น ตารางด้านล่างแสดงค่าน้ำหนักจำเพาะของโลหะแบบบิตต์ รวมทั้งน้ำหนักของวัสดุตามหน่วยวัด
| วัสดุ | น้ำหนักจำเพาะ (กรัม/ซม.³) | น้ำหนัก 1 ม³ (กก.) |
| โลหะแบบบิตต์ | ตั้งแต่ 7.3 ถึง 10.1 | ตั้งแต่ 7300 ถึง 10100 |
คุณสมบัติของโลหะแบบบิตต์
เมื่อพิจารณาตามองค์ประกอบทางเคมี โลหะแบบบิตต์แบ่งเป็นสามกลุ่มตามสัดส่วนร้อยละขององค์ประกอบ:
- กลุ่มแรกประกอบด้วยทองแดง 10 เปอร์เซ็นต์และดีบุก 90 เปอร์เซ็นต์
- กลุ่มที่สองประกอบด้วยทองแดง 4 เปอร์เซ็นต์ พลวง 7 เปอร์เซ็นต์ และดีบุก 89 เปอร์เซ็นต์
- กลุ่มที่สามประกอบด้วยดีบุก 5 เปอร์เซ็นต์ พลวง 15 เปอร์เซ็นต์ และตะกั่ว 80 เปอร์เซ็นต์
สองกลุ่มแรกที่มีดีบุกเป็นส่วนใหญ่ใช้ผลิตวัสดุต้านแรงเสียดทานซึ่งมีความเหนียวสูงและสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ เมื่อเทียบกับแบบบิตต์ฐานตะกั่ว แบบบิตต์ที่ใช้ดีบุกมีความทนต่อการสึกหรอ ความทนต่อการกัดกร่อน และการนำความร้อนสูงกว่า
กลุ่มที่สามซึ่งมีตะกั่วเป็นฐานใช้กับแบริ่งของเครื่องรีด เครื่องยนต์ดีเซล และชุดกลไกอื่นที่รับภาระหนัก พารามิเตอร์การทำงานขึ้นอยู่กับเกรด ภาระ ความเร็วการเลื่อน การระบายความร้อน และการหล่อลื่น ดังนั้นจึงต้องเปรียบเทียบแบบบิตต์ฐานตะกั่วกับฐานดีบุกตามข้อกำหนดเฉพาะ
สารเติมแต่งสำหรับผสมโลหะที่ใช้เพื่อให้ได้คุณสมบัติตามต้องการ ได้แก่ ทองแดง สารหนู พลวง นิกเกิล เทลลูเรียม โซเดียม แคดเมียม แคลเซียม และแมกนีเซียม จุดหลอมเหลวของโลหะแบบบิตต์อยู่ในช่วง 300 ถึง 440 °C
สามารถผลิตโลหะแบบบิตต์โดยเติมแคลเซียมเพื่อใช้กับแบริ่งในระบบขนส่งทางรถไฟ
ข้อเสียหลักของโลหะแบบบิตต์ทุกกลุ่มคือความต้านทานความล้าต่ำ ซึ่งมักทำให้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์จากวัสดุนี้ลดลง เพื่อชดเชยข้อเสียนี้ ผู้ผลิตจึงใช้วัสดุดังกล่าวเฉพาะในการทำแบริ่งที่มีตัวเรือนบรอนซ์หรือเหล็กหล่อและเหล็กกล้า
ระยะเวลาที่ผลิตภัณฑ์ทำงานได้ขึ้นอยู่กับความหนาของชั้นโลหะแบบบิตต์ ยิ่งชั้นบาง ผลิตภัณฑ์ยิ่งมีอายุใช้งานนาน
เกรดโลหะแบบบิตต์
โลหะแบบบิตต์แบ่งเป็นสามเกรดหลัก:
- แบบบิตต์เกรด Б-83 เป็นโลหะผสมที่มีสัดส่วนองค์ประกอบดังนี้ ทองแดง 6 เปอร์เซ็นต์ พลวง 11 เปอร์เซ็นต์ ดีบุก 83 เปอร์เซ็นต์ จุดประสงค์หลักของเกรดนี้คือใช้ทำแบริ่งสำหรับภาระปานกลางที่มีความดันใช้งานที่ยอมรับได้ตั้งแต่ 10 ถึง 15 เมกะปาสคาล
- แบบบิตต์เกรด Б-16 เป็นโลหะผสมที่มีสัดส่วนองค์ประกอบดังนี้ ทองแดงตั้งแต่ 1.5 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ พลวงตั้งแต่ 15 ถึง 17 เปอร์เซ็นต์ ดีบุกตั้งแต่ 15 ถึง 17 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่เหลือทั้งหมดเป็นตะกั่ว จุดประสงค์หลักของเกรดนี้คือใช้ทำแบริ่งสำหรับชิ้นส่วนรถจักรไอน้ำ รถจักรไฟฟ้า เครื่องจักรบำรุงทาง และเครื่องจักรกลหนักชนิดอื่น โดยมีความดันใช้งานที่ยอมรับได้ 10 เมกะปาสคาล
- แบบบิตต์เกรด СОС6 เป็นโลหะผสมที่มีสัดส่วนองค์ประกอบดังนี้ สังกะสีตั้งแต่ 5.5 ถึง 6.5 เปอร์เซ็นต์ พลวงตั้งแต่ 5.5 ถึง 6.5 เปอร์เซ็นต์ และส่วนที่เหลือเป็นตะกั่ว จุดประสงค์หลักของเกรดนี้คือใช้ทำแบริ่งสำหรับภาระสูงที่มีความดันใช้งานที่ยอมรับได้ 20 เมกะปาสคาลและอุณหภูมิมากกว่า 300 °C
คำถามที่พบบ่อย
โลหะแบบบิตต์ 1 ม³ หนักเท่าใด?
มวลขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของโลหะผสม แบบบิตต์ฐานดีบุกและฐานตะกั่วมีความหนาแน่นต่างกัน จึงต้องเลือกเกรดจากตารางมาใช้คำนวณ
เหตุใดโลหะแบบบิตต์จึงมีหลายเกรด?
แต่ละเกรดมีสัดส่วนดีบุก ตะกั่ว พลวง ทองแดง และสารเติมแต่งอื่นต่างกัน ส่วนประกอบเป็นตัวกำหนดความหนาแน่น จุดหลอมเหลว และคุณสมบัติต้านแรงเสียดทาน
โลหะแบบบิตต์ใช้ที่ไหน?
ใช้เป็นชั้นต้านแรงเสียดทานในกาบแบริ่งและชุดเลื่อนที่ต้องการแรงเสียดทานต่ำและความสามารถในการกักเก็บสารหล่อลื่น