Материалы подшипников характеризуются низким коэффициентом трения, достаточной усталостной прочностью, хорошими эксплуатационными-свойствами и хорошей коррозионной стойкостью. Обычно используемые материалы подшипников включают подшипниковые сплавы (баббитовый металл), медные сплавы, порошковая металлургия, серый чугун и износостойкий-чугун.
Не-материалы подшипников в основном делятся на три категории: полимеры, углеграфит и специальная керамика.
Полимеры
Полимеры, также известные как органические полимерные материалы или конструкционные пластмассы, обычно включают фенольные смолы, нейлон и политетрафторэтилен (ПТФЭ). Не-подшипники из пластмассы (например, ПТФЭ) без смазки устойчивы к сильным кислотам и слабым щелочам, обладают хорошей заделкой, снижением трения и износостойкостью. Из листов ПТФЭ штампуют манжетные уплотнения, вкладыши подшипников, поршневые кольца и прокладки для использования в ленточных конвейерах, пишущих машинках, швейных машинах, проигрывателях, водяных насосах, текстильном и сельскохозяйственном оборудовании.
Полимеры легкие, изолирующие,-снижающие трение, износостойкие-, самосмазывающиеся,-коррозионные-стойкие, имеют простые процессы формования и высокую эффективность производства. По сравнению с металлическими материалами их трибологические свойства очень чувствительны к температуре и влажности окружающей среды, а их вязкоупругость существенно ухудшается, что приводит к увеличению зазора между подшипниковой втулкой и шейкой. Кроме того, их низкая механическая прочность, низкий модуль упругости и плохое поглощение смазки ограничивают рабочую скорость и давление подшипниковой втулки.
Углеродный-Графит
Втулки подшипников из углеродного-графита можно использовать в суровых условиях. Чем выше содержание графита, тем мягче материал и тем ниже коэффициент трения.
Углеродный-графит обычно обладает хорошей электропроводностью, термостойкостью, износостойкостью, само-смазкой, хорошей стабильностью при высоких-температурах, сильной химической коррозионной стойкостью, более высокой теплопроводностью, чем полимеры, и низким коэффициентом линейного расширения. В условиях атмосферного воздуха и комнатной температуры коэффициент трения и скорость износа хромированных- поверхностей очень низкие. Его самосмазывающие-свойства и свойства уменьшения трения- зависят от количества адсорбированных водяных паров, но он теряет свои смазочные свойства при очень низкой влажности. Нанесение износостойкого-покрытия может повысить износостойкость углеродного-графита. Углеродный-графит также можно использовать в качестве материала для втулок подшипников,-смазываемых водой.
Графит можно использовать не только в качестве твердой смазки и добавлять в такие материалы, как смолы, металлы и керамику, чтобы повысить их способность снижать трение-, но также непосредственно в качестве материала пары трения. Примеры включают подшипники,-высокотемпературные подшипники скольжения, уплотнения, поршневые кольца и скребки для-чувствительных к маслу применений, таких как производство бумаги, деревообработка, текстильная и пищевая промышленность. Символом «класса» углеродно-графитовых материалов, используемых в машиностроении, является M, и существует четыре серии: углеродно-графитовые материалы, электрографитовые материалы, смоляные-углеродные композиционные материалы и металлические графитовые материалы.
Керамика
Керамика — это не-металлические материалы, изготовленные из неорганических не-неметаллических природных минералов или искусственных соединений путем дробления, формования и высоко-спекания при высоких температурах. Они состоят из многочисленных неорганических не-мелких кристаллов и стеклообразной фазы. Традиционная керамика изготавливается из неорганических не-природных минералов, таких как глина, полевой шпат и кварц; специальная керамика изготавливается из искусственных соединений. Машиностроительная керамика, как правило, представляет собой специальную керамику, изготовленную из искусственных соединений, таких как оксид алюминия, оксид магния, оксид циркония, оксид свинца, оксид титана, карбид кремния, карбид бора, нитрид кремния и нитрид бора.
Свойства керамики во многом определяются ее микроструктурой, в том числе размером и распределением зерен, составом и содержанием стеклофазы, природой, содержанием и распределением примесей. Эта микроструктура, в свою очередь, определяется сырьем, составом и процессом производства. Общие характеристики керамики включают высокую твердость и прочность на сжатие, высокую термостойкость, износостойкость, стойкость к окислению, хорошую коррозионную стойкость, хрупкость, плохую ударопрочность и отсутствие пластичности.
Керамика является относительно новым материалом для несмазываемых втулок подшипников, особенно SiC и Si3N4, которые обладают превосходной прочностью, термостойкостью, коррозионной стойкостью и трибологическими свойствами.