生开裂或产生表面凹坑的能力。
(8)良好的耐蚀性：润滑油在高温下易氧化，生成腐蚀性物质---有机酸和氧化物，此外油中的某些添加剂，特别是含硫、磷的添加剂，在很高的温度下，易于形成无机酸和氧化物，所有这些会引起轴瓦和轴颈的严重腐蚀。
(9)高的承载能力：承载能力是指轴承材料在不致产生过渡摩擦、磨损和疲劳损伤下所承受的最大单位压力。
(10)高的熔点：以防止由高温引起的损坏。现代重载内燃机的曲轴轴承材料应能在200℃之内的温度下长期稳定的工作而不致熔化或软化。
(11)较低的线膨胀系数，以便轴承间隙在工作中不会有很大的变化。
1.4.2材料种类
图6 材料种类
1.4.3常见失效形式
（1）瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常；谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。
（2）轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。
（3）轴颈表面拉伤:铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。
（4）瓦背微动磨损:光谱分析发现铁浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒，润滑油水分及酸值异常。
（5）轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。
（6）瓦面剥落：铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。
4
（7）轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。
第二部分：滑动轴承材料发展
常用的滑动轴承材料有巴士和金（锡基合金、铅基合金）、铜基合金、铝基合金等。按用途可分为轴瓦用滑动轴承材料及衬套用滑动轴承材料。
第一代：巴氏合金 第二代：铜基合金 第三代：铝基合金
近年来国外在巴氏合金及铜基合金领域发展变化较小，而铝基合金的发展相当迅速，合金牌号不断增加，实际应用越来越广，充分显示出铝基合金是目前最有前途的滑动轴承材料，开发、研究铝基合金是国际滑动轴承材料领域的发展方向之一。
2.1巴氏合金
巴氏合金是最早应用于发动机滑动轴承的材料之一。该合金具有良好的抗咬粘性、顺应性、嵌入性、耐腐蚀性、线膨胀系数小及工艺性能好等优点，但由于其抗疲劳强度较低、合金层易出现疲劳裂纹和剥落，且锡基合金锡的价格较贵，国际标准ISO4383：2000《滑动轴承-薄壁滑动轴承用多层材料》中规定的锡基和铅基合金的牌号见表1。
表1 锡基和铅基合金的牌号
5
2.2 铜铅合金
铜基合金轴承材料，其具有较高的疲劳强度，高承载性。常用的铜基合
金主要由铜、铅、锡元素组成。其中，作为轴瓦用铜铅合金的平均含铅量高达24%~30%，而衬套用铜基合金的铅、锡含量均在10%左右。由于铜铅合金的耐腐蚀性、嵌入性、顺应性和抗咬粘性均较其他合金差，所以在用做发动机轴瓦时，其合金表面需要电镀一层较薄的软合金（称为镀层材料）来提高轴承合金的表面性能。目前，较普遍使用的镀层材料有二元电镀（PbSn10,PbIn7）和三元电镀（PbSn10Cu2）。上述镀层材料均以铅为主要元素（含铅约90%）。已列入国际标准ISO4383：2000《滑动轴承-薄壁滑动轴承用多层材料》中的铜基合金牌号见表2，
长期以来，由于铅在生产、电镀过程中的污染以及轴瓦废弃后的二次污染问题，对环境造成了巨大的危害，国际标准ISO4383：2000增加了一条重要的注释——“将来由于环保要求将限制某些铅类材料的使用”，自2004年始欧盟明令禁止铜铅合金轴瓦。由此，国外一些滑动轴承制造厂商已开始积极开发用于滑动轴承的不含铅的铜（铝）基合金以及不含铅的镀层材料。
表2 铜合金轴瓦的牌号
2.3铝基轴瓦材料谱系 [1]
铝基合金由于其较高的力学性能、热传导性和良好的耐腐蚀性，且资源丰富、价格低廉，而成为滑动轴承的主要材料之一。
世界各国根据各种不同用途研制了各种不同添加元素及各种不同组成成分的铝基轴瓦材料。
铝基滑动轴承材料，按其锡含量不同可分为：高锡铝合金（Sn≥20%）、中锡铝合金（6% 铝基滑动轴承材料，按其所含元素不同可分为：铝锡、锡硅、铝锡硅、锡锌合金。 国际标准ISO4383：2000《滑动轴承-薄壁滑动轴承用多层材料》中规定的铝基合金的牌号见下表3 表3 铝基轴瓦材料的牌号 6 世界各国在国际标准ISO4383：2000基础上开发出了许多铝基滑动轴承材料，其牌号见下表4 表4 铝基合金轴瓦材料的牌号 7 2.3船用柴油机轴瓦材料应用 50年代至60年代，船用柴油机轴瓦所使用的材料大多采用巴氏合金(如PZChSnSb11－6、ZChSnSb8－4、ZChSnSb8－8等)，它能满足柴油机对轴瓦材料所要求的几方面性能，如它的顺应性、抗咬合性、耐蚀性、嵌藏性等都较好。但是抗疲劳强度和承载能力均较差，轴瓦的工作温度很低（巴氏合金在150度时其硬度和疲劳强度大约是常温时的1/3,因此要求其工作温度常常不超过100度）。 50年代末期，随着柴油机的发展，铜铅合金轴瓦得到越来越广泛的使用，与巴氏合金轴瓦相比较，铜铅合金轴瓦具有承载能力大、耐疲劳、耐高温性能好、抗疲劳强度及耐密性高等的优点，但嵌藏性相对较差，铜铅合金轴瓦采用离心浇注，或者粉末冶金烧结，表面电镀两元或三元合金，生产效率低，成本高，且有铅中毒的问题存在，许多国家明令禁止使用含铅轴瓦。 70年代初，日本石川岛播磨公司在十字头轴瓦采用铝锡40铜合金生产的双金属轴瓦取得成功，在国际上引起重视，而后，在日本不少低速大型柴油机上相继采用铝锡40铜-钢双金属轴瓦，包括日本大发公司的DS22型柴油机也使用铝锡40铜-钢双金属轴瓦，收到良好的效果，经过35000小时的运行，镀层仅磨损0.06mm。奥地利Miba公司和日本大同公司等还研制了双层减磨合金层的双铝轴瓦材料。 目前，铝基轴瓦材料具有极好的抗疲劳强度和耐磨性，又有良好的抗咬合等表面性能，受到广泛的应用。国外在使用铝锡20铜-钢双金属轴瓦的基础上，逐步发展到应用铝锡40铜-钢双金属轴瓦，取得了较好的效果，铝锡40铜-钢双金属轴瓦由此成为船舶大功率柴油机用轴瓦的主要材料。由于铝锡40铜-钢双金属材料兼有巴氏合金和铜铅合金的优点，所以，从70年代开始，国外尤其是日本把它当作新的、优良的轴瓦材料来推荐应用到船用柴油机上，以改善柴油机的性能，提高其使用寿命。 以大功率船用低速柴油机主轴瓦为例，目前国内除少量的MC老机型仍然使用浇注巴氏合金厚壁瓦以外（主要老机型的维修维护用），MC-C,ME-C等新机型均设计选用铝基双金属薄壁轴瓦。而铝基双金属薄壁轴瓦制造国内尚属空白，完全依赖进口。 (未完待续) 参考文献 [1] 蒋玉琴.国内外汽车滑动轴承材料发展现状及趋势《汽车工艺与材料》2009年第3期 8