Применяются для заливки подшипников скольжения. Отличаются хорошей прирабатываемостью, низкой температурой заливки и малым коэффициентом трения. Все баббиты обязательно должны иметь гетерогенную структуру, состоящую из твердых включений и мягкой основы. После непродолжительной приработки на поверхности вкладыша образуется микрорельеф, позволяющий удерживать смазку между выступающими твердыми включениями вкладыша и поверхностью вала. Название происходит от имени американского изобретателя И. Баббита /I. Babbit, 1799-1862/.
- Низкий коэффициент трения со стальной поверхностью.
- Малый износ трущейся пары.
- Способность выдерживать достаточные удельные давления.
- Должны обладать небольшой температурой плавления.
Для уменьшения коэффициента трения всегда между трущейся парой стараются ввести смазку. Если структура одного из элементов трущейся пары (вкладыша) неоднородна и состоит из мягкой основы и твердых включений, то после непродолжительной приработки на поверхности вкладыша образуется микрорельеф, на котором способна удерживаться смазка.
По этому признаку все баббиты можно разделить на следующие группы:
- Оловянные баббиты.
- Свинцовые баббиты.
- Кальциевые баббиты.
- Цинковые баббиты.
- Алюминиевые баббиты.
Коэффициент трения таких баббитов по стали без использования смазочных материалов составляет примерно 0,07, а при использовании смазки может доходить до 0,004. Температура плавления их составляет примерно 250-280 °С. Оловянные баббиты - это сплавы системы Sn - Sb, и они описываются соответствующей диаграммой состояния.
Рисунок 1

- α-фаза - твёрдый раствор сурьмы в олове. Максимальная концентрация сурьмы в таком растворе составляет 10 %.
- β'-фаза - твёрдый раствор на базе интерметаллидного соединения состава SnSb при концентрации олова 42-58 %.
- γ-фаза - твёрдый раствор олова в сурьме.
Наибольшее распространение из группы оловянных баббитов получили сплавы, содержащие не более 13 % Sb, имеющие двухфазную структуру α + β'. Следует заметить, что твердость олова невелика, составляя 5 НВ. Введение в сплав сурьмы способствует повышению твердости сплава. Однако при концентрации сурьмы свыше 13 % в оловянных баббитах заметно возрастает склонность к ликвации, что является нежелательным явлением. Для устранения явления ликвации в оловянные баббиты вводят медь.
На рисунке представлена микроструктура оловянного баббита марки Б83, состоящего из 10-12 % сурьмы, 5,5-6,5 % меди и остальное - олово. На темном фоне α-фазы видны кубические включения соединения SnSb в виде мелких тёмных включений, заметны соединения состава Cu2Sn.
Рисунок 2

Оловянные баббиты рекомендуют использовать для изготовления тяжело нагруженных подшипников скольжения паровых турбин, турбокомпрессоров, дизелей, электродвигателей и т.д.
Они являются более экономичными, по сравнению с оловянными. Мягкой основой в таких сплавах является эвтектика, состоящая из 13 % Sb и 87 % Pb. Твёрдость сплаву придают кристаллы сурьмы.
Рисунок 3

На рисунке 4 показана микроструктура свинцового баббита марки Б16, состоящего из 15-17 % олова, такого же количества сурьмы, 1,5-2,0 % меди, остальное - свинец. Здесь крупные светлые включения, приближающиеся по форме к квадратным - кристаллы SbSn. Они располагаются на фоне указанной выше тройной эвтектики.
Рисунок 4

Свинцовые баббиты рекомендуют использовать для изготовления подшипников в следующих случаях:
Марка Б16 - для паровых турбин, лесопильных рам, гидротурбин, элетродвигателей, компрессоров;
Марка Б6 - для металлообрабатывающих станков и вентиляторов;
Марка БТ - для автомобилей и тракторов;
Марка БН - для двигателей внутреннего сгорания, редукторов и т.д.
Основой таких баббитов служит твердый раствор натрия в свинце, а твердые включения представляют собой химические соединения состава Pb3Ca. Это разновидность свинцовых баббитов. Кроме натрия и кальция в состав таких сплавов может входить незначительное количество алюминия, который способствует повышению пластичности, прочности и антифрикционных свойств баббитов, хотя по этим показателям кальциевые баббиты заметно уступают оловянным.
К недостаткам кальциевых баббитов является то, что в процессе плавки из них выгорает все большее и большее количество натрия и кальция, что, в свою очередь, Отрицательно сказывается на свойствах сплавов такого типа. Для снижения угара этих элементов в баббиты вводят до 2,5 % олова. Кроме того, олово способствует хорошему сцеплению самого баббита со стальным корпусом подшипника.
Одной из особенностей кальциево-натриевых баббитов является склонность их к старению, в результате которого увеличивается твердость.
Микроструктура кальциево-натриевого баббита марки БКА представлена на рисунке 5.
Рисунок 5

Мягкой основой в таких сплавах является эвтектика (α + β), а твердые включения представляют собой или Al, или химическое соединение состава CuZn3. На рисунке 6 изображена диаграмма состояния сплавов системы Zn - Al, из которой можно заметить, что в рассматриваемой системе при комнатной температуре существуют две фазы:
Рисунок 6

α-фаза - твёрдый раствор цинка в алюминии;
β-фаза - твёрдый раствор алюминия в цинке. При этом при комнатной температуре растворимость алюминия настолько низкая, что указанную фазу можно считать, как чистый цинк.
В интервале температур 275…350 °С и в интервале концентраций алюминия от 22 % до 67 % α-фаза подвергается распаду с образованием α2-фазы, в которой находится 22 % алюминия и 78 % цинка. Наряду с α2-фазой будет выделяться α1-фаза, в которой находится только 67 % цинка. Незначительные добавки в сплав магния приводит к стабилизации размеров изделий.
На рисунке 7 показана микроструктура цинкового баббита марки ЦАМ 10-5. В таком сплаве находится 10-12 % Al, 4-5 % Cu, 0,03-0,06 % Mg. Остальное - цинк.
Рисунок 7

Главный недостаток цинковых баббитов в том, что у них самый высокий коэффициент линейного расширения, что требует назначения больших зазоров в трущихся парах.
Такие сплавы заметно уступают по коэффициенту трения оловянным баббитам, но их достоинство в низкой стоимости. У алюминиевых баббитов, как и у цинковых, большой коэффициент линейного расширения, что требует более тщательной сборки подшипников.