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常用机械密封材料
发布者:yebuyugz9B发布时间:2024-12-16 16:39

材料名称

特性及适用范围

纯石墨

优良的耐腐蚀性能,很高的化学稳定性,在空气中400℃以下,除强氧化性介质如王水、铬酸、浓硫酸及卤素外,可耐其他酸、碱、盐类及一切有机化合物的腐蚀。有极好的自润滑性、低的摩擦系数,高的热导率,良好的热稳定性、耐热、耐寒、耐热冲击性好,因此用量最大,使用范围广的材料之一。但抗拉强度低,无延展性,硬度低

浸渍树脂石墨(包括浸酚醛石墨、浸环氧树脂石墨、浸呋喃树脂石墨)

适用t<170℃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,呋喃树脂既耐酸又耐碱。因此,呋喃树脂石墨使用最广泛

浸渍金属石墨

适用于t>170℃时,浸渍金属耐高温性能较好,但耐腐蚀性差

陶瓷

氧化铝陶瓷(Al2O3)

应用较广,较为理想的陶瓷材料有很高的硬度耐磨性,且耐腐蚀性能好。除氢氟酸、氟硅酸及浓碱外,几乎耐各种介质的腐蚀。有良好的导热性,原料来源广,加工方便,价格便宜

氮化硅陶瓷(Si3N4)

氮化硅陶瓷是国内新型材料,强度、硬度高,且摩擦系数低,自润滑性较好,有一定的耐磨性,较好的抗温度骤变性

碳化硅陶瓷(SiC)

新型材料、摩擦系数低,硬度高,耐磨性好。适用于含颗粒的介质

WC-CO硬质合金

极高的硬度和强度,良好的耐磨性及颗粒冲刷性。适用重载荷或用在颗粒、固体及结晶介质的场合。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,冲击韧度低而脆性较高,加工困难

铸铁、碳钢

球墨铸铁具有铸铁的特性,也具有钢的高强度、耐磨性、抗氧化性及减震性,同时还可经过热处理提高强度。适用于油类和中性介质 常用碳钢材料有45、50钢,适用于化学中性介质

高硅铸铁

优良的耐酸材料。适用于各种浓度的硫酸、硝酸、有机酸、酸性盐等介质,不适用氢氟酸、强碱、盐酸和热的三氯化铁溶液,质脆而硬,加工困难,耐温度剧变性差

铬钢、铬镍钢

常用铬钢材料有3Crl3、4Cr13、9Cr18,淬火后有较高的硬度、耐腐蚀性,适用弱腐蚀性介质 常用铬镍钢有1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti,具有良好的耐腐蚀性,适用于强腐蚀性介质。韧性大、硬度低、耐磨性不高

青铜

常用青铜材料有ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuSn10P1等,其弹性模量大,具有良好的导热性、耐磨性、加工性,但质软、耐腐蚀性较差,适用于海水、油等中性介质

表面堆焊硬质合金

在金属表面堆焊硬质合金可以有效地改善耐磨性能和耐腐蚀性能。目前广泛采用上焊69A铬基焊条 堆焊硬质合金环的制造工艺比较复杂,易产生气孔、夹渣、表面硬度不均等缺陷,有时出现龟裂,实际使用不甚理想

材料名称

特性

使用温度/℃

适用介质

补偿环

非补偿环

丁腈橡胶

耐油性好,具有耐磨性、抗撕裂性,压缩永久变形小,耐寒性差

-20~80

-30~100

石油基油类、硅油、双酯基润滑油、黄油、动植物油、乙二醇、二硫化碳、四氟化碳、丁二烯、水等

氟橡胶

较高的抗张强度、耐热性能好,对日光、臭氧作用稳定,弹性及耐寒性差

-20~80

-30~100

热油、硅油、双酯基润滑油,卤化烃内磷酸酯、浓硫酸、稀硝酸、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、丁醇等

乙丙橡胶

耐气候性好,抗臭氧和各种极性化学药品与溶剂冲击弹性好,但耐油性差

-20~130

-40~150

丙酮、二甲基甲酮、苯酚、戊烷、异丙醇、甲基乙基酮、糠醛、磷酸酯液压油、硅油、汽车刹车油、动植物油、中等浓度酸、碱、蒸汽

硅橡胶

最宽的工作温度,强的耐臭氧老化,光老化、无毒无味对许多材料不粘,透气率大,但耐磨性差

40~180

-60~200

高苯胺点油类、氯化苯类、浓磷酸、浓醋酸、氢氧化钠、氨水、浓氨水、乙醇、干热空气

氯醇橡胶

优异的耐油性、耐臭氧、耐气透等综合性能,耐辐射性能差

-20~120

-30~130

氟里昂、石油基油类

聚四氟乙烯

较大的使用温度范围,极低的摩擦系数和自润滑性,表面不粘结,化学稳定性好,但易产生蠕变,超过340℃时,会分解产生毒烟

-150~250

-150~250

氯化物、三氟化硼、高沸点溶剂,酮、酯、醚、沸腾的硝酸、王水、氢氧化钠、氢氟酸

金属(碳钢、铜、铝、不锈钢、蒙乃尔)

常用碳钢、铜、铝、不锈钢、蒙乃尔合金等,高强度、耐腐蚀性好,但加工较复杂,要求精度高,同时要求对偶件的配合精度也很高

-

-

用于高温

材料牌号

扭转极限应力τ/MPa

许用扭转应力τ/MPa

剪切弹性模量G/MPa

弹簧工作温度范围/℃

特性及使用范围

60Mn

490

392

78.4

-40~120

淬火后易生裂缝和热脆

60Si2Mn

735

588

78.4

-40~200

可淬性高,易脱碳、易石墨化

50CrVA

588

441

78.4

-40~210

稳定变形,高机械性能

4Cr13

441

常用机械密封材料(图1)

352

39.2

-40~400

一般用于制造耐腐蚀、耐高、低温的弹簧糖心

1Cr18Ni9Ti

392

323

78.4

-100~250

一般用于制造耐腐蚀、耐高、低温的弹簧

1Cr18Ni12Mo2Ti

765.31

403.34

71.5

-250~250

一般用于制造耐腐蚀、耐高、低温的弹簧

0Cr17Ni8Al

944.58

496.42

73.5

≤300

耐腐蚀、耐低温、耐高温不失弹性,又可热处理。

0Cr15Ni7Mo2AI

625

470

73.5

≤300

耐腐蚀、耐低温、耐高温不失弹性,又可热处理。

QSi3-1

0.5σb

0.4σb

40

-40~200

耐腐蚀性和防磁性好

QSn4-3

0.4σb

0.3σb

40

-40~200TXAPP.TV

耐腐蚀性和防磁性好

Ni66Cu3Fe (Monel)

627.42

485

65.5

288

适用于强腐蚀性介质

Ni76Cr16Fe8 (Inconel)

861.84

510

75.8

≤371

耐高温和强腐蚀

材料

密度
g/cm^3

热导率
W/(cm·℃)

线胀系数
10^(-6)℃^(-1)

弹性模量
10^4MPa

抗拉强度
MPa

特点与应用

黄铜(H80)

8.8

141

19.1

10.5

270

塑性、工艺性能好,弹性差。所制作的波纹管常与弹簧联合使用

不锈钢(1Crl8Ni9Ti)

8.03

-

5.2(0~100℃)

19

750(半冷作硬化)

机械性能、耐腐蚀性能好。应用广泛,常用厚度为0.05~0.45mm之间

铍青铜(QBe2)

8.3

-

5.2(21℃)

13.1(21℃)

1220

工艺性好,弹性、塑性较好,耐腐蚀性好,疲劳极限高,用于180℃以下要求较高的场合

海氏合金C

8.94

-

3.9(21~316℃)

20.5(20℃)

885(21℃)

耐腐蚀、抗氧化性能好,能耐多种酸(包括盐酸)及碱的腐蚀

聚四氟乙烯

2.2~2.35

0.0026

8~25

-

14~25

耐腐蚀、耐热、耐低温、耐水、韧性好,但导热性差,线胀系数大,冷流性大,需与弹簧组合使用

种类

材料名称

牌号

主要用途

铸铁

高硅铸铁

STSi15

全浓度硝酸、硫酸及较强的腐蚀液

铸铁

高铬铸铁

Cr28

浓硝酸、高温等

铸铁

高镍铸铁

NiCr202

烧碱等

铸铁

高镍铸铁

NiCr303

烧碱等

硬铅

PbSb10-12

全浓度硫酸等糖心vlog

常用不锈钢

铬钢

1Cr13

石油及石油化工

常用不锈钢

铬钢

2Cr13

石油及石油化工

常用不锈钢

304型铬镍钢

0Cr18Ni9

稀硝酸、有机酸等

常用不锈钢

304型

1Cr18Ni9Ti

稀硝酸、有机酸等

常用不锈钢

304L型

00Cr18Ni10

稀硝酸、有机酸等抗晶间腐蚀

常用不锈钢

316型铬镍钼钢

1Cr18Ni12MoZTi

稀硫酸,磷酸、有机酸等

常用不锈钢

316L型

00Cr18Ni12M02

稀硝酸、有机酸等抗晶间腐蚀

常用合金

高镍铜合金Monel

Ni65Cu28

氢氟酸、硅氟酸等

常用合金

耐蚀高温镍铬合金HastelloyC-276

Ni53Mo17

全浓度盐酸等

常用合金

高镍铬钢Carpenter42

4J42

-

常用合金

17-7PH析出硬化不锈钢

0Cr17Ni4Cu4Nb

-

其他耐腐蚀材料

320型铬镍钼钢804型

0Cr30Ni42Mo3Cu2

烧碱蒸发及904型不能抗蚀的场合

其他耐腐蚀材料

320型铬镍钼钢825型

0Cr20Ni42Mo3Cu2

904型不能抗蚀的场合

其他耐腐蚀材料

320型铬镍钼钢904型

0Cr20Ni25Mo5Cu2

稀硫酸等

其他耐腐蚀材料

320型铬镍钼钢941型

OCr13Ni25Mo3Cu3N

稀硫酸等、316型不能抗蚀的场合

其他耐腐蚀材料

K合金

1Cr24Ni20Mo2Cu3

稀硫酸等

其他耐腐蚀材料

20#高镍铬合金

OCr20Ni30Mo2Cu3

稀硫酸等

其他耐腐蚀材料

28#高镍铬合金

0Cr28Ni30Mo4Cu3

磷酸等

其他耐腐蚀材料

KMonel

NiCu30Al

-

其他耐腐蚀材料

Monel400

-

-

其他耐腐蚀材料

Monel500

-

-

其他耐腐蚀材料

HastelloyB-2

Ni65Mo28

全浓度盐酸等

其他耐腐蚀材料

涂覆PTFE的316钢

-

-

其他耐腐蚀材料

填充玻璃纤维PTFE钛合金

TA2,TA3,AT4

纯碱、海水等

常用机械密封材料(图2)

常用机械密封材料(图3)


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