正安機(jī)械密封的密封性能和使用壽命,與各零件的材料有關(guān)
,尤其是端而密封(摩擦副)的材料
,輔助密封的材料和彈簧的材料
。
一
、端面密封摩擦副的材料
摩擦副材料有石墨、陶瓷
、堆焊硬質(zhì)合金、碳化鎢合金
、SiC,填充聚四氟乙烯
、錫青銅
、鋼結(jié)硬質(zhì)合金
、不銹鋼、酚醛塑料
、尼龍等。常用材料的性質(zhì)如下:
1
、碳化鎢合金由碳化鎢
、碳化鈦等硬度高、熔點高的金屬碳化物
,是用加粘結(jié)劑粉末冶金的辦法
,壓制燒結(jié)成型。優(yōu)點是硬度
、強度都很高。耐磨
、耐高溫
、耐腐蝕
、線膨脹系數(shù)低
,缺點是性脆,加工困難
。碳化鎢是應(yīng)用最廣泛的端面密封副材料,多用作中低速
正安機(jī)械密封的靜環(huán)
,高速
正安機(jī)械密封的動環(huán)
。
2、石墨石墨的優(yōu)點是耐腐蝕性和自潤滑性好
,摩擦系數(shù)小
,耐熱沖擊性好并易加工
。缺點是機(jī)械強度低
,有孔隙。石墨的這兩個缺點可以用浸漬和滲碳的辦法改善
。浸漬石墨可分為浸樹脂和浸漬金屬兩種。浸樹脂石墨耐腐蝕性好
,但不耐高溫(耐溫約170—200℃)
;浸漬金屬石墨耐溫性好(浸青銅
、鋁
、鉛等耐高溫可達(dá)400~500℃),但耐腐蝕性差
。石墨是使用最廣泛的非金屬材料,用作中低速
正安機(jī)械密封的動環(huán)和高速
正安機(jī)械密封的靜環(huán)
。好的石墨
,肉眼看來致密,手指摸來不大脫粉
,不大染黑手指
。
3、陶瓷陶瓷的優(yōu)點是耐腐蝕性好
,硬度很高,耐磨性好
,缺點是脆性大以及硬度過高而難以加工
。應(yīng)用較多是氧化鋁陶瓷
,還有金屬陶瓷。陶瓷多用于腐蝕性介質(zhì)
、中低速的場合
。
4
、堆焊硬質(zhì)合金在碳鋼
、鉻鋼和鉻鎳鋼的密封面上堆焊硬質(zhì)合金,優(yōu)點是硬度高
,耐磨性好,耐溫性好(500℃以下)
,耐腐蝕或氣蝕性好
,缺點是易產(chǎn)生氣孔
、夾渣和表面硬度不均勻
。

二、輔助密封圈的材料
對輔助密封材料的要求是彈性好
,摩擦系數(shù)小,耐磨
、耐熱和低溫性好
,抗介質(zhì)腐蝕
、溶解和老化等
,此外還要求在壓縮后和長期使用中殘余變形好。常用的輔助密封圈材料是橡膠和聚四氟乙烯
,此外還有軟聚氯乙烯
。
1、聚四氟乙烯聚四氟乙烯的優(yōu)點是化學(xué)穩(wěn)定性
、耐油、耐溶解
、耐濕性優(yōu)異
,摩擦系數(shù)低,適用各種腐蝕介質(zhì)
,缺點是彈性比橡膠差,易產(chǎn)生永久變形
。
2
、橡膠橡膠有較好的彈性、緩沖性
、吸振性、耐熱性
、耐腐蝕性
。橡膠密封圈的密封效果好,應(yīng)用最廣泛
。常用的橡膠有硅橡膠、丁晴橡膠
、氯丁橡膠和氟橡膠等
。
三
、彈性元件材料
1
、彈簧材料對彈簧材料的要求是:彈性好,耐介質(zhì)腐蝕
。常用彈簧材料有不銹彈簧鋼(1Cr18Ni9Ti等)、鉻鋼(3Cr13
、4Cr13等)
、碳索彈簧鋼(60si2Mn等)和磷青銅。
2
、波紋管材料對波紋管材料的要求是:良好的焊接性能、較大的彈性
、一定的耐腐蝕性
。常用的波紋管材料有鐵基、銅基和鎳基合金以及鈦材等
,一般以鈦基中的鎳鉻奧氏體帶材為主
,尤以1Cr18Ni12Mo2Ti用得最多。高鎳彈性合金被認(rèn)為是制作波紋管較理想的材料
,含鋁的材料用一般焊接技術(shù)時會遇到困難。目前國外用得最多的波紋管材料有AM350(近似Cr16Ni45MnMo3N)屬于固溶體
、低強度
、低硬度
、高延伸率
。