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 material 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 material. 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 las chumaceras o 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. Sin embargo en la operación normal de
una chumacera o cojinete ocurre el rompimiento de la película
lubricante debido a razones varias: desalineamiento, partículas
extrañas, arranques y paradas en las cuales la velocidad inicial y
final no es suficiente para conservar la presión hidrodinámica
necesaria.
Cuando cualquiera de las causas mencionadas da como resultado la
fricción entre metal y metal, la superficie menos dura tiende a
desgastarse protegiendo así la vida del elemento mecánico más
importante.
Tomando en cuenta los conceptos anteriores, 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.
El babbitt grado 5X debe
utilizarse en condiciones de operación severa, donde las razones
económicas por falla del cojinete o chumacera son primordiales. En
general, puede decirse que las propiedades mecánicas y físicas del
babbitt 5X superan a las del babbitt 8 y 11 y que no puede definirse
una aplicación específica para cada material, sino que la decisión de
usar uno u otro dependerán de las condiciones de diseño,
especificaciones de operación, jerarquización de carácter crítico del
equipo y factores económicos que se deriven del análisis de lo
expuesto en los párrafos anteriores, teniendo en cuenta que LOS
RESULTADOS EXPERIMENTALES SUGIEREN QUE LA RESISTENCIA AL DESGASTE
AUMENTA EN PROPORCION AL INCREMENTO EN CONTENIDO DE ESTAÑO. Las
aleaciones a base de plomo tienden a ablandarse a elevadas
temperaturas más rápidamente que las aleaciones a base de estaño.
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