机械密封摩擦副的选材

 新闻资讯     |      2018-09-27 16:12


机械密封材料的确定
   
 
目前用做密封摩擦副材料的种类很多。常用的非金属材料有:石墨、聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷等。常用的金属材料有:铸铁、碳钢、铬钢、铬镍钢、青铜以及硬质合金等。此外还有通过堆焊、烧结、喷涂等表面处理及复合工艺改变或改善金属材料或摩擦副表面性能来做摩擦副材料的。各种材料都具有一定的特性,在选择摩擦副材料时应扬长避短,根据具体工作条件合理使用。
机械密封摩擦副的材料: 
石墨是机械摩擦副材料中用量大,使用范围广的材料之一。因为它具有很多独特的优良性能。 
(1) 较高的导热系数。仅次于银、铜和铝是非金属材料中唯一具有高导热率的材料比某些金属(如司太利硬质合金和哈氏合金等)的导热率高的多。因此能及时将产生的摩擦热散失,从而降低密封端面的温度,这对提高其可靠性和使用寿命都是非常必要的。 
(2) 较低的线膨胀系数。在温度升高时,其热变形较小对保持密封端面的平行是非常有利的 
(3) 良好的耐腐蚀性。其化学稳定性很好,在空气400℃以下稳定,除强氧化介质如铬酸、浓硫酸及卤族元素外,可耐其他酸、碱、盐及一切有机化学物的腐蚀。 
(4) 极好的自润滑性。因为石墨与金属材料相对摩擦时石墨一层一层地转移到金属表面,形成金属与石墨的相对摩擦,此外它还具有低的摩擦系数。 
(5) 抗拉强度较低,属于一种脆性材料。由于硬度较低,常用做摩擦副中的软环,可以方便的进行各种机械加工。  然而,石墨存在着气孔率大,机械强度低的特点。为弥补这一缺点可采用将烧结石墨进行多次浸渍或渗碳等方法。选择合适的浸渍剂非常重要。目前常用的浸渍树脂有酚醛、环氧和呋喃树脂等,常用的浸渍金属有青铜、巴氏合金、铅、铝等。当使用温度≤170℃时选择浸渍树脂;反之,选择浸渍金属。
      浸渍树脂具有良好的耐腐蚀性能。酚醛树脂耐酸性好,环氧树脂耐碱性好,呋喃树脂耐酸又耐碱。因此,浸渍呋喃树脂石墨使用最为普遍。32JF中静环即为呋喃树脂材料。 
硬质合金是机械密封中另一广泛使用的摩擦副材料。这里的硬质合金主要是碳化钨(WC),常用的WC-Co为类。WC-Co是由硬度极高的难熔钨碳化物加Co作为粘结剂用粉末冶金方法压制烧结而成的。WC-Co具有极高的硬度和强度,良好的耐磨性及抗颗粒冲刷性,导热率较高线膨胀系数较低,并且有一定的耐腐蚀性,能耐一般温度下的硫酸和氢氟酸以及沸点下的苛性钠等腐蚀,不耐盐酸和硝酸。但是,WC-Co材料的冲击韧性低而脆性高,机械加工困难,且价格较贵。