The properties of babbitt bushes in steam turbine sliding bearings

• Autorzy: Leszczyńska-Madej B. , Madej M.

Warianty tytułu

PL

Własności babbitu stosowanego na panwie łożyska ślizgowego w turbinie gazowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The analysis of the properties of babbitt bushes is presented in this article. Materials intended for examinations were charged from the TK-120 steam turbine of TG-8 turbosystem from the Power Station Stalowa Wola. The specimens were subsequently tested for Brinell hardness, microhardness, bending strength and wear resistance. The wear tests were carried out using the block-on-ring tester. The samples were also investigated by means of both light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM).

PL

Do najpowszechniej stosowanych stopów łożyskowych należą stopy cyny i ołowiu. Stopy te posiadają plastyczną osnowę z cząstkami nośnymi twardych faz zapewniających dużą odporność na ścieranie. Najkorzystniejsze własności wykazują stopy na osnowie cyny zawierające: 7 ÷ 13% Sb, 3 ÷7% Cu i do 1,2% Cd, zwane babbitami cynowymi. Łożyska nośne wykonane z babbitów cynowych pracują w turbinie w warunkach tarcia płynnego. W wyniku tarcia w łożysku powstaje ciepło, co powoduje pracę łożyska w temperaturze zazwyczaj mieszczącej się w zakresie od 45 do 60°C. Zjawisko ścierania najintensywniej pojawia się podczas zatrzymywania lub rozruchu, kiedy łożysko pracuje w warunkach tarcia półpłynnego. W tych dwóch etapach pracy łożysk uwidacznia się wpływ materiałów, z jakich wykonano zarówno panew jak i czop. W pracy stosowano stop łożyskowego Ł83 pobrany z gąski oraz turbozespołu TG-8 turbiny parowej TK-120 z Elektrowni Stalowa Wola. Badanie twardości prowadzono metodą Brinella, natomiast mikrotwardość mierzono metodą Vickersa. Badanie wytrzymałości na zginanie przeprowadzono na próbkach o wymiarach 5×5×40 mm pobranych zarówno ze stopu, którym wylano panew, jak i z gąski; wartość siły zginającej była rejestrowana w trakcie badania metodą trójpunktowego zginania. Badanie odporności na zużycie cierne oraz wyznaczenie współczynnika tarcia przeprowadzono na próbkach o wymiarach 20×5×5 mm przy zastosowaniu testera T-05. Badania prowadzono w warunkach tarcia suchego i z użyciem oleju TU-32. Mikrostruktura próbek obserwowana była przy użyciu mikroskopu świetlnego Olympus GX51 wyposażonego w cyfrową rejestrację obrazu. Zdjęcia wykonano w różnych miejscach próbek zarówno w jasnym jak i ciemnym polu widzenia oraz w świetle spolaryzowanym. Dodatkowo przy użyciu mikroskopu skaningowego Tesla BS301 dokonano obserwacji przełomów próbek po zginaniu oraz miejsca pęknięcia stopu, którym wylano panew.

Słowa kluczowe

EN

babbitt bushes; properties; ingot; babbitt bearing; microstructure

PL

babbity cynowe; własności; łożysko nośne; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 3
• Strony: 805--812
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Leszczyńska-Madej B.

autor

Madej M.

• Faculty of Non-Ferrous Metals, AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 30 Mickiewicza Av., Poland

Bibliografia

• [1] M. M. Khrushchev, A. D. Kuritsyna, A study of changes in the structure of the functional surface of babbit in the process of friction and wear, in: Friction and Wear in Machines 5 [in Russian], Akad. Nauk SSSR, Moscow - Leningrad, 76-82 (1950).
• [2] N. P. Barykin, F. A. Sadykov, I. R. Aslanyan, Wear and failure of babbit bushes in steam turbine sliding bearings, Mater. Eng. Perform., 2, 127-131 (2000).
• [3] N. P. Barykin, F. A. Sadykov, I. R. Aslanyan, Surface treatment of sliding bearing bushes, Trenie Iznos 21(6), 634-639 (2000).
• [4] B. A. Potekhin, V. V. Il’yushin, A. S. Khristolyubov, Effect of casting methods on the structure and properties of tin babbit, Metal Science and Heat Treatment 51, 2009.
• [5] PN-ISO 4381:1997.
• [6] F. A. Sadykov, N. P. Barykin, I. Sh. Valeev, V. N. Danilenko, Influence of the Structural State on Mechanical Behavior of Tin Babbit, Journal of Materials Engineering and Performance 12, 29-36 (2003).
• [7] J. Krawczyk, P. Bała, Optimalization of heat and thermo-chemical treatment of 50CrMoV 18 - 30 - 6 steel for hot forging dies, Archives of Metallurgy and Materials 54, 1, 233-239, (2009).
• [8] P. Bała, Tempcore process analysis based on the kinetics of phase transformations, Archives of Metallurgy and Materials 54, 4, 1223-1230 (2009).
• [9] M. Madej, The tribological properties of high speed steel based composites - Archives of Metallurgy and Materials 55, 1, 61-68 (2010).