Aleaciones antifricción

UNIDAD 6

ALEACIONES ANTIFRICCIÓN

Ing. Materiales Metalicos Erick Daniel Hernandez Henrnandez Dr. Hernán Valencia Sánchez 24/Mayo/2024 Ingeniería Mecánica, Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez

¿QUE SON?

Las aleaciones antifricción son materiales metálicos diseñados específicamente para reducir el desgaste y la fricción entre superficies en movimiento. Los metales más comúnmente se usan en las aleaciones anti- fricción son: el Estaño, Plomo, Cobre y Antimonio.

Están formadas por un constituyente de gramos duros que esta englobado en la masa plástica formada por el otro constituyente. El constituyente duro resiste el desgaste con un coeficiente de rozamiento reducido y el coeficiente blando permite el ajuste automático del cojinete al eje y asegura un reparto equitativo de las cargas.

Son de dos tipos: aleaciones a base de estaño y aleaciones base plomo y que además contienen, antimonio, cobre, plomo y estaño en menor proporción al metal base, de conformidad con su metal básico, reducen la resistencia mecánica a la fricción. Partiendo de materias primas puras y de primera fusión, realizamos las aleaciones contenidas bajo las principales normas internacionales. • ASTM • DIN • GOST • BS…

Caracteristicas

Las caracteristicas que debe reunir una buena aleación anti fricción son las siguientes:•Plasticidad, para que se deforme con facilidad adaptándose a los defectos de alineación del eje y para resistir además sin rompérselos choques que le transmite este • Resistencia al desgaste • Resistencia a la compresión

• Resistencia a la corrosión para que no pierda calidad, si es atacado por los agentes corrosivos de los lubricantes o productos de combustión incorporados a ellos • Conductividad calorífica, para que disipe el calor producido en el rozamiento. • Adherencia con el metal base • Bajo coeficiente de rozamiento • Elevada dureza superficial.

Las aleaciones antifricción aparecen en forma de semicojinetes o semianillos compuestos por diversas capas, entre las cuales pueden distinguirse:

• Capas monometálicas (constituidas por una sola aleación)
• Bimetálicas (constituidas por un soporte de acero dulce y una capa antifricción)
• Irimetálicas (constituidas por un soporte de acero dulce, una primera capa antifricción, que es la capa básica, y una capa superficial de rozamiento).

BABBITT (Metal Antifricción)

¿QUE ES?

El original de metal Babbitt fue inventado en 1839 por Isaac Babbitt1​ en Taunton , Massachusetts, EE.UU.. El Babbitt es uno de los metales denominados como antifricción cuyas aleaciones principales son Estaño, Plomo, Antimonio y Cobre.

Existen 2 tipos de metales Babbitt; el primero tiene base de Estaño con más de un 50% de éste metal y presenta buena adherencia sobre una base de hierro y tienen buena dureza en temperatura ambiente.

El segundo tipo, tiene base Plomo y también posee más del 50% de éste metal. Este tiene poca adherencia sobre la base de hierro y tiene menor dureza en temperatura ambiente, pero conforme se eleva su temperatura el descenso de sus propiedades físicas no es tan acentuado como el que tiene base estaño.

El principio básico de los cojinetes recubiertos con el metal babbitt es la existencia de dos superficies metálicas de diferente dureza sujetas a un movimiento deslizante bajo condiciones de carga y velocidad. Un ejemplo de tales superficies seria la flecha del rotor de una turbina girando en un soporte: dichas superficies están separadas por una película de lubricante adicionado, la cual hace “flotar” al elemento de carga evitando así el contacto metal con metal, el cual es responsable del desgaste

Las propiedades físicas más importantes en la selección de un metal antifricción o babbitt, son las siguientes: 1. Punto de cedencia al esfuerzo suficientemente alto para prevenir deformación general y suficientemente bajo para permitir deformaciones locales en los puntos de desgaste. (debe combinarse con la resistencia a la fatiga más alta posible) 2. La aleación debe tener buenas propiedades para el vaciado y la fusión, de tal manera que sea estable en su composición y que se adhiera firmemente en las paredes de acero u otros materiales base.

3. Índice de concentración adecuadamente bajo al solidificar. 4. Resistencia a los cambios en la temperatura de operación, de tal manera que no se alteren demasiado la dureza y otras propiedades mecánicas. 5. Resistencia adecuada a la corrosión por el lubricante. 6. La aleación debe tener resistencia adecuada al desgaste para el uso particular en el que será destinado, tomando en cuenta que la resistencia al desgaste no es una propiedad absoluta de un material, sino que depende también de otros factores como son: temperatura, lubricante, presencia de abrasivos y geometría de la superficie, además de los factores primarios, carga y velocidad.

"COJINETES DE METAL ANTIFRICCIÓN" -ESTRUCTURA Y PROPIEDADES-

ESTRUCUTURA DEL COJINETE

La estructura del cojinete está construida en acero, fundición o bronce, y la parte donde existe fricción por deslizamiento se recubre con el metal antifricción más apropiado para cada aplicación, en consonancia con el metal base del cojinete.

MATERIALES Y LUBRICACIÓN

• El criterio para la utilización de un cojinete antifricción es conseguir la mínima fricción entre los dos componentes, combinado con la ausencia de problemas por gripado, por fallo mecánico o por distorsión y/o fatiga.

Las aleaciones de metal Babbitt

Una aleación de metal blanco debe asegurar una baja fricción

Propiedades

1.- La aleación de metal antifricción debe tener bajo punto de fusión, buenas propiedades de fusión y colada. 2.- El metal debe presentar una estructura de dos fases. 3.- Las variaciones de temperatura no deben producir desvíos.

4.- La aleación debe presentar buena resistencia.

5.- El metal blanco debe tener resistencia a la corrosión

"Metales más empleados para las aleaciones antifricción".

Metales más empleados para las aleaciones antifricción

Las aleaciones de metales antifricción son de dos tipos: aleaciones a base de estaño y aleaciones base plomo y que además contienen, antimonio, cobre, plomo, estaño, etc.

Plomo

Industrialmente, sus compuestos más importantes son los óxidos de plomo y el tetraetilo de plomo. El plomo forma aleaciones con muchos metales y, en general, se emplea en esta forma en la mayor parte de sus aplicaciones.

Estaño

El estaño es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente y es resistente a la corrosión. Se utiliza por ello en muchas aleaciones y para recubrir otros metales.

Antimonio

El antimonio de grado comercial se utiliza en muchas aleaciones en especial de plomo, se consume en acumuladores, revistimiento de cables, cojinetes antifricción etc y diversas clases de metales de consumo.

Cobre

El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor.Es utilizado en los motores, en los sistemas electrónicos y en los sistemas eléctricos.

Metal de cojinete

En la actualidad existen muchas aleaciones Babbitt. Algunas composiciones comunes son:

• 33% estaño, 67% cobre
• 89% estaño, 7% antimonio, 4% cobre
• 80% plomo, 15% antimonio, 5% estaño
• 76% cobre, 24% plomo
• 75% plomo, 10% estaño
• 67% cobre, 28% estaño, 5% plomo

VÍDEO

+info

¡GRACIAS!

ITTG