铅基轴承合金CHPbSb 10-6是针对苏联铅基合金COC6-6的不足,研究开发出来的。它具有铅合金特有的低弹性橄数值,但极限弧度高于COC 6-6,极限强度与弹性棋数比值亦高于后者。因而轴瓦在相同弹性应变下合金层中应力较低,而与极限强度成正比的抗疲劳强度又比COC 6-6高,所以抗疲劳剥落性能优越,可与锡基合金B91相当。二十多年来该合金的轴瓦配件在华东等地区解放牌汽车上得到普通使用。但巴氏合金毕竟是软基体中散布着硬质点的合金,所以疲劳强度在很大程度上受到墓体强度的限制,它是这类合金的共同弱点。一般巴氏合金层厚0.2-0.3毫米的轴瓦,载荷极限只13.7兆帕,若将轴瓦合金层减薄到0.06-0.125毫米,则承受的比压力可达16.7兆帕。显然,制造这样的轴瓦要求很高的加工水平和曲轴精度,在前的国内生产条件下是不可取的。
为了解决轴承合金减摩性能与抗疲劳强度的矛盾,历来有人做了不少工作。七十年代,自高锡铝合金Alsn2ocul得到推广后,国外曾研究将其中含锡量增至30-40%,这时轴瓦对轴劲的擦伤和承顺性以及对外来异物的嵌藏性虽有了改替,但合金层的疲劳强度有所下降、与钢背的结合能力亦降低。因为铃防碍了铝与钢的咬合,使双金属带的轧制变得困难。迄今这种含锡量高达30%以上的铝合金轴瓦,尚未见在汽车发动机中大量使用。
铅合金CHPbsb10-6为铅-锑-锡三元亚共晶合金,铸态下的组织为铅固溶体中散布着二元和三元共晶析出相。二元共晶为a-Pb和金属间化合物SbSn,三元共晶由二元共晶再加锑析出相组成。SbSn和锑相硕度较高但脆,所以轴瓦金相中只容许它们以细小点块状均匀散布在a-Pb基体中。铅固溶体常以树技状的初晶体出现,轴瓦的疲劳裂纹往往在这些强度低的枝品中萌发,为此要尽量减少铅固溶体枝晶在受力截面中的比份,但是靠提高锑、锡含量来增加共晶组分的比例会降低合金塑韧性。因此,生产中对轴瓦浇注合金后采取快速冷却的措施以获得尽可能细小的枝晶来减少其不利影响。
为了提高上述合金的强度而又不降低韧性,除避免树枝状晶体出现外应使铅固溶体进一步强化,其次要使硬质中间相细化并均匀分散析出。通过调整合金元素组成,获得了较理想的金相组织。主要是添加了铜、砷、镍和镉等元素,起了强化基体、改变中间相组成及形态和细化程度的作用 。