關於滑動軸承材料

對於任何特定軸承設計，滑動軸承裝配的功能可靠性和壽命跨距取決於材料對的性質：軸承 - 軸，以及潤滑油的性質。根據作業條件，滑動對材料或潤滑油將產生主要影響。

設計參數、作業條件和經濟需求是選取軸承材料的基礎。除了滑動性質，還需要考量負載力的大小和特性、滑動速度的範圍及其引起的作業溫度、潤滑油的品質和類型、潤滑可靠性、周圍環境的影響、所需壽命和經濟因素。需要考量滑動、機械和物理性質，以正確地選取軸承材料。

因為對滑動軸承的需求多種多樣，所以已知的軸承材料無法滿足各方面的需求。對於任何特定情況和要選取的局部解決方案，必須確定最重要需求的順序。對於流體靜力軸承或在流體動力潤滑區中工作的軸承，為了確保強度，必須首先注意軸承設計和潤滑油的選取。對於在極限潤滑區中工作的軸承 (也針對液體動力潤滑區進行計算) 和無潤滑滑動軸承，必須考量材料的滑動性質。這些滑動性質對於混合摩擦區是最重要的標準。

評價軸承材料的主要標準包括：

• 抗黏蝕性
• 適應性和對硬顆粒的吸收性
• 疲勞強度
• 抗腐蝕性
• 抗磨損性
• 摩擦係數值

這些標準的重要性和順序根據條件的不同也有所不同。根據這些條件，可以包括其他準則，例如：運轉性質、應急性質、潤滑油的潤濕能力、硬度、導熱性、熱膨脹性、密度等。

軸承材料最重要的品類有錫和鉛合成物、含錫和鉛的銅合金、鋁合金、其他金屬材料 (灰口鑄鐵、多孔金屬等)、塑料和其他非金屬材料 (石墨、橡膠和木材等)。下表中介紹了主要軸承材料品類的功能標準：

軸承材料	使用鋼軸時的抗黏蝕性	適應性和對硬顆粒的吸收性	與油接觸時的抗腐蝕性	疲勞強度
錫合成物	良好	良好	良好	非常差
鉛合成物	良好	良好	一般	非常差
銅錫合金	非常差	非常差	好	良好
銅錫鉛合金	一般	差	差	好
鋁錫合金	好	好	非常差	一般
銅鉛合金	差	一般	良好	良好
灰口鑄鐵	非常差	非常差	一般	良好
混合塑料	良好	良好	良好	-
石墨	良好	一般	良好	-

軸承材料的硬度越高，其負載能力和抗磨損性也就越高。軸承材料越軟，其損傷軸表面的可能性就越小，並且其適應性、運轉性質和對硬顆粒的吸收性也越好，這就是它的卓越性質。因此我們可以說滑動對的兩個構件之間的差異是最重要的。使用軸承材料時，需要確保：

• 軸的硬度應足夠高 (通常不低於 100 HB)；
• 滑動對的表面加工應符合建議使用的值；
• 應保證可靠的潤滑油供應及其純淨度。

以下資訊表中介紹了滑動軸承裝配材料特性的大概值：

材料	20 °C 時的平均硬度 HB	100 °C 時的平均硬度 HB	抗拉強度 [MPa]	彈性係數 [MPa]	允許的最高作業溫度 [°C]
錫合成物	26	9	80	48 000	110
鉛合成物	22	8	77	30 000	100
銅錫合金	80	60	250	110,000t	250
銅鉛合金	30	25	60	85 000	160
銅錫鉛合金	60	50	300	98 000	220
鋁銅合金	60	40	400	70 000	120
鋁錫合金	35	30	150	65 000	120
鋼	160	150	550	210 000	大於 250
鑄鐵	200	190	250	150 000	大於 250

以下段落介紹了一些軸承材料類型的主要性質、最大負載能力和適當用法範例。