베어링재료, 배빗메탈, 화이트메탈

베어링강과 비철재료인 베어링합금이 있다.

베어링강에는 고탄소크롬강(JIS SUT 1～5)과 표면을 침탄담금질하는 표면담금질강 및 내식내열스테인리스강인 SUS 440C 등이 있다.

 

대표적인 베어링강은 JIS SUJ2로 1%C-1.4%Cr강이다.

 

베어링강에서는 피로성이 가장 중요하고, 피로파괴는 베어링 축동면의 박리에 의해 생긴다. 피로강도의 기점은 주로 B계(Al2O3) 개재물로서 진공탈가스나 레이들정련에 의해 강 속 탄소량을 5～6ppm인 극저레벨에 까지 내리는 것도 일상화되어 왔다.

 

또 개재물을 연질 무해한 것으로 하기 위해 레이들에서 플럭스처리도 이루어지고 있다.

 

베어링강은 전체적으로 담금질하므로 인성이 불충분한 경우가 있는데, 이와 같은 때에는 표면부 만을 경화시키는 표면담금질강이 사용되고 있다.

 

베어링합금에서는 화이트메탈(Sn-Pb-Sb)이나 배빗메탈(Sn -Sb-Cu-Pb)이 대표적이다.

 

화이트메탈은 차량베어링에 또 배빗메탈은 고속회전․고하중용베어링에 각각 사용되는 경우가 많다. 이 밖에 청동계, 철계의 분말소결합금이 다공성함유베어링으로 사용되고 있다.

 

배빗메탈[Babbitt(s) metal]

Sn을 주성분으로 하고 Sb와 Cu를 함유한 베어링합금.

 

1839년 배빗(I. Babbitt)의 특허에서는 Sb 7%, Cu 3%를 함유한 Sn합금을, 강도가 있는 틀형에 내장한다는 것이었다. 그 후 Sb와 Cu의 조성범위가 넓어지고 Pb의 첨가도 발견되었다.

나중에 "Sn기와 Pb기인 베어링합금의 총칭"이라고 발표하고, 다시 "미국, 영국에서는 배빗메탈, 일본, 독일에서는 화이트메탈이라고 함"이라고 기술되어 있고, JIS에서는 본래의 Sn기 자체도 포함하여 Sn기와 Pb기인 베어링합금의 총칭으로 화이트메탈에 포함되고 있다. (JIS H 5401 WJ 1～10). 

 

화이트메탈[white metal]

Sn 또는 Pb기의 베어링합금.

 

일본과 독일에서의 호칭으로, 미국, 영국에서는 배빗메탈*이라고 한다. Sn 베이스만을 배빗메탈이라고 하는 경우도 있다.

 

JIS에는 화이트메탈로서 제1종(Sn 88～92%, Sb 5～7%, Cu 3～5%)에서 제9종(Sn 5～7%, Sb 9～11%, Pb 82～86%)까지 있는데, 크게 말해서 주성분이 Sn에서 Pb로 서서히 이동하고 있다. 제6종은 Sn 44～46%, Sb 11～13%, Cu 1～3%, Pb 40 ～42%이다.

강도는 첨가된 Sb에 의존하는데 Sn기 쪽이 Pb기에 비해 크다. 그런 이유로 제1종의 고속고하중용부터 제9종의 중속소하중용까지로 분류되고 있다.

 

그러나 어느 것이라도 양호한 베어링성은 동시에 부드러움성을 나타내고, 각종의 첨가원소로 강도를 초래하고 있다.