Aleación Antifricción Babbitt ASTM B-23 Grado 8

El Grado 8 y el Grado 7 son ambos babbitts de base plomo endurecidos con arsénico pero difieren en su contenido de estaño y antimonio. El Grado 8 (5% Sn; 15% Sb; 0;45% As; bal Pb) tiene menor contenido de estaño pero el mismo contenido de antimonio que el Grado 7 (10% Sn; 15% Sb; 0;45% As; bal Pb). El mayor contenido de estaño del Grado 7 proporciona ligeramente mayor resistencia a la fatiga y mejor adhesión al respaldo metálico; mientras que el Grado 8 con menor estaño tiene menor costo de material. La dureza de ambos Grados es similar (17-22 HB) debido al mismo contenido de antimonio. La selección entre los dos depende principalmente de la disponibilidad; el costo y las especificaciones históricas del equipo. El Grado 7 ha sido históricamente más popular en aplicaciones de motores donde el contenido de estaño es valorado; mientras que el Grado 8 se utiliza más en aplicaciones industriales donde el costo del material es una consideración importante.

El arsénico (0;45%) en el Grado 8 tiene dos efectos principales en la microestructura y las propiedades. Primero; el arsénico suprime la segregación del antimonio durante la solidificación al formar compuestos de arseniuro de antimonio (AsSb) que actúan como sitios de nucleación para los cristales de antimonio; produciendo una precipitación más fina y uniforme del antimonio en la microestructura. Esta microestructura más uniforme reduce la variación de propiedades en el cojinete y mejora la resistencia a la fatiga. Segundo; el arsénico endurece la matriz de plomo por solución sólida; aumentando la resistencia a la fluencia a temperaturas moderadamente elevadas (hasta 80-100°C) comparado con la misma aleación sin arsénico. Sin arsénico; las aleaciones de plomo-antimonio-estaño tienden a experimentar segregación en las piezas fundidas de mayor tamaño; con la zona superior más rica en antimonio (que flota) y la zona inferior más rica en plomo; lo que produce propiedades no uniformes en el cojinete.

El Grado 8 presenta riesgos de salud ocupacional por dos sustancias tóxicas: plomo y arsénico. Las precauciones para el plomo son las mismas que para todos los babbitts de base plomo (ventilación; EPP; monitoreo del aire; vigilancia médica). El arsénico añade riesgos adicionales: el arsénico es un carcinógeno conocido (Grupo 1 IARC) y los límites de exposición ocupacional son más estrictos que para el plomo: el PEL de OSHA para arsénico inorgánico es de 10 µg/m3 comparado con 50 µg/m3 para plomo. Los humos generados durante la fusión y colada del Grado 8 pueden contener arsénico en concentraciones significativas; requiriendo ventilación de extracción local más eficiente que la requerida solo por el plomo. Los trabajadores que funden o cuelan Grado 8 deben usar respiradores de media cara con filtros P100 más filtros de carbón activado para vapores orgánicos y de arsénico. El monitoreo biológico debe incluir análisis de arsénico en orina además del análisis de plomo en sangre habitual para los trabajadores de babbitt de base plomo.