機(jī)械密封所選用的材料對(duì)密封的使用壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性具有重大的意義。然而,機(jī)械密封材料的選擇卻是一個(gè)復(fù)雜的問題。對(duì)于接觸式機(jī)械密封,摩擦副材料的選擇和組對(duì)最重要,必須考慮其配對(duì)性能,在應(yīng)用過程中,可靠性比經(jīng)濟(jì)性更為重要,在可能的情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮選擇高等級(jí)的配對(duì)材料,端面摩擦副材料組對(duì)方式多種多樣,下面為幾種常用的組對(duì)規(guī)律。
對(duì)于輕載工況(u≤10m/s, p≤IMPa),優(yōu)先選擇一密封環(huán)材料為浸樹脂石量,而另一配對(duì)密封環(huán)材料,則可根據(jù)不同的介質(zhì)環(huán)境進(jìn)行選擇。例如,油類介質(zhì)可選用球墨鑄鐵,水、海水可選用青銅,中等酸類介質(zhì)可選用高硅鑄鐵、含鋁高硅鑄鐵等。輕載工況也可選擇等級(jí)更高的材料,如碳化鎢,碳化硅等。
對(duì)于高速,高壓,高溫等重載工況,石墨環(huán)一般選擇浸銻石墨,與之配對(duì)材料通常選擇導(dǎo)熱性能很好的反應(yīng)燒結(jié)或無壓燒結(jié)碳化硅,當(dāng)可能遭受腐蝕時(shí),選擇化學(xué)穩(wěn)定性更好的熱壓燒結(jié)碳化硅。
對(duì)于同時(shí)存在磨粒磨損和腐蝕性的工況,端面材料必須均選擇硬材料以抵抗磨損,常用的材料組合為碳化硅對(duì)碳化鎢,或碳化硅對(duì)碳化硅。碳化鎢材料般選擇鈷基碳化鎢,但有腐蝕危險(xiǎn)時(shí),選擇更耐腐蝕的鎳基碳化鎢,對(duì)于強(qiáng)腐蝕而無固體顆粒的工況,可選擇填充玻璃纖維聚四氟乙烯對(duì)超純氧化鋁陶瓷(99% Al2O3)。
以上就是機(jī)械密封主要零件材料的選擇依據(jù)。