機械密封摩擦副硬質(zhì)材料介紹

作者：五金沖壓件 文章來源: 本站原創(chuàng) 發(fā)布時間：2019-08-19 17:21

　　 一柠衍、金屬材料

　　 在某些機械密封中，由于金屬的加工性能好，常常使用金屬材料作為密封面材料炼蛤。一般情況下都使用合金來制造密封，如，鎳合金(鎳合金鑄鐵)、硬質(zhì)合金(含鉆惋肾、鉻和欽的合金)等;對于一些不耐腐蝕的如，鑄鐵诊胞、模具鋼和軸承鋼等特殊鋼常用于低負(fù)荷暖夭、油類液體。在大亞灣核電站中厢钧，有一些使用金屬做機械密封密封面的例子鳞尔。CRF循環(huán)水泵機械密封的動環(huán)，它使用耐海水鑄鐵制造:SRI冷卻水泵機械密封的靜環(huán)早直，使用不銹鋼制造。現(xiàn)在主要的機械密封硬環(huán)材料主要有硬質(zhì)合金(YG6), SiC市框、三氧化二鋁等霞扬，在船用機械密封中還有更硬的材料碳化棚，由于其硬度更高枫振，加工難度較大喻圃，故使用量較少。

　　

　　
 

　　二粪滤、工程陶瓷(氧化鋁)

　　 氧化鋁硬度高斧拍、耐磨性好，但是耐熱沖擊能力低杖小。在氧化鋁中添加少量金屬元素制成氧化鋁金屬陶瓷肆汹。其成分中88～92%是AL203，其余為Fe, Cr, Ni等金屬元素零破。加入金屬元素可以改善氧化鋁金屬陶瓷的導(dǎo)熱率和降低脆性衫半，但其耐腐蝕性有所下降。這種陶瓷常用于批量較大的汽車?yán)鋮s水泵機械密封中抠孤。

　　 工業(yè)陶瓷在機械密封中使用以來洋虫，繼續(xù)被高性能的碳化硅所替代，只有耐腐蝕性能最佳的悠衔、純度為99.5%的氧化鋁在石油化工中有一定量的應(yīng)用权疾。

　　三、硬金屬(碳化鎢)

　　 燒結(jié)碳化鎢由堅硬的碳化物顆粒與韌性金屬(鉆锡褂、鎳)粘結(jié)劑燒結(jié)而成满律。通常用于重載 (高PV值)場合群鞭。盡管其價格較貴，但是姿记，因為它韌性和剛性大哈讯、耐磨性好而越來越多地應(yīng)用在機械密封中。6%鉆基碳化鎢使用范圍最廣;鎳基碳化鎢由于耐腐蝕性更好而在石油化工中使用更多梧却，但其綜合性能較鉆基碳化鎢差一些奇颠，但其耐腐蝕性較鉆基碳化鎢好一些。

　　四放航、新型陶瓷(碳化硅烈拒、氮化硅)

　　 相對于碳化硅，氮化硅的硬度和耐腐蝕性有些欠缺广鳍，更主要的是材料脆性大荆几，在加工和安裝過程中較易損壞，所以在機械密封中應(yīng)用較少赊时。

　　 碳化硅的硬度接近金剛石并具有突出的耐磨性吨铸。碳化硅是在機械密封中應(yīng)用最廣泛的材料之一。

　　

　　
 

　　 碳化硅除在高溫下溶融強堿和強氧化氣體外祖秒，在全濃度硫酸和沸點接近的苛性堿中也能穩(wěn)定地使用诞吱，特別是在很大的溫度范圍內(nèi)保持耐腐蝕性和耐磨性。

　　 碳化硅的制造方法很多竭缝，下面介紹幾種:

　　 1.常壓燒結(jié)碳化硅(無壓燒結(jié)sic )

　　 采用粉末冶金的制造方法房维，得到高純度的整體碳化硅坯件。碳化硅燒結(jié)后可能產(chǎn)生不同的結(jié)晶組織跳蚓，其中a相為粒狀結(jié)晶;0相為針狀結(jié)晶疑惨。燒結(jié)a型就是將高密度a相碳化硅經(jīng)模制和高溫?zé)Y(jié)而形成一個整體的碳化硅原坯件。這種材料不含游離硅抠建，是所有碳化硅材料中最硬并且耐腐蝕性也很好估掐。其極限溫度為13700℃

　　 2.反應(yīng)燒結(jié)碳化硅(細(xì)粒反應(yīng)燒結(jié)sic)

　　 反應(yīng)燒結(jié)碳化硅是用多孔碳型材與溶融金屬反應(yīng)燒結(jié)成整體碳化硅坯件。這類材料含有10～12%的游離硅蔓踩。某些酸和堿類介質(zhì)可以引起游離硅浸析渗送，所以不建議用于強酸堿類介

　　質(zhì)。在所有高硬度密封材料中紧慧，它的減摩性最好泰四，同碳石墨配對成最優(yōu)異的密封副，AP1682標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定優(yōu)先采用這種密封副盯窜。

　　 3.化學(xué)汽相反應(yīng)硅化石墨

　　 將碳石墨型材暴露在一氧化硅蒸汽中兔页，化學(xué)蒸汽反應(yīng)過程中使表面碳轉(zhuǎn)化成碳化硅，有百分之幾的石墨散布在表面上。這種材料在潤滑性和耐磨性上有所改善俄洞。

　　 4.化學(xué)汽相沉積硅化石墨

　　 將碳石墨型材暴露在一氧化硅蒸汽中以躯，化學(xué)沉積過程中使表面高純度、高密度碳化硅表層啄踊。

　　 5.熱壓燒結(jié)碳化硅

　　 它由粒度:1 um的sic粉加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┯巧瑁b入石墨模具內(nèi)，在 2000～2100℃的熱壓爐內(nèi)加壓(30～50Mpa)制成颠通。由于在氧化環(huán)境下址晕，表層產(chǎn)生保護性的Si02膜的緣故，它是sic中化學(xué)穩(wěn)定性最好的一種顿锰。這種材料常常用于耐腐蝕密封副谨垃。

　　 6.轉(zhuǎn)換型碳化硅

　　 將多孔的碳石墨基體材料的表層部分與硅氣體反應(yīng)生成碳化硅。由于這種材料的基體是碳硼控，所以它的力學(xué)性能低于固體碳化硅刘陶，主要用于輕載。各種碳化硅材料的主要性能見表1-5(高質(zhì)密封公司數(shù)據(jù))牢撼。 現(xiàn)在國外一些sic生產(chǎn)廠家也推出一種加碳加硅的一種匙隔，其中含有大約10～20%的游離碳和硅，這種材料較上面所說的sic其硬度和強度有所降低熏版，但其自潤滑性能有大幅提高牡直，這對延長機械密封的運行壽命有很大幫助。

　　表 各種碳化硅材料的主要性能

　　

　　
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