机械密封材料选用知识.docx

1、一、钴基硬质合金有哪些特点机械密封用的硬质合金以钴基碳化钨应用最广，它是由硬度极高的碳化钨（WC）加钻（Co)或其它铁族金属做为粘结剂，用粉末冶金方法压制烧结而成。它的最大特点是硬度高、导热率高和线膨胀系数低。硬质合金中 WC 等硬质相耐腐蚀性很强，在酸碱等腐蚀性介质中十分稳定。但粘接金属的耐蚀性能较差，往往密封介质首先将粘接金属腐蚀，使硬质相 WC 等孤立而失去依靠，在相对摩擦中迅速磨掉。所以 WC-Co 硬质合金不适用于具有腐蚀性的场合。但在一般温度下的硫酸和沸点以下的苛性钠等介质中有较强的耐腐蚀性。WC-Co 材料冲击韧性低而脆性高，机械加工价格昂贵。常用硬质合金的物理和机械性能见表 1

2、2。二、什么是耐腐蚀硬质合金为克服 WC-Co 中粘结相的耐腐蚀性差的缺陷，出现了以 Ni 为粘结相WC 为硬质相的耐腐蚀硬质合金。性能和 WC-Co 类硬质合金相近，耐蚀性有所提高。其化学成分 WC 占 8994%，Ni 占 116%，WC-Nii 的物理机械性能见表 13。在醋酸、硫酸、烧碱等介质中耐腐蚀性能优良，在盐酸、磷酸中耐蚀性能良好。还有的用 WC-Ni-Cr 代替 WC-Co 和 WC-Ni。WC-Ni-Cr 不仅有很好的耐腐蚀性，其强度和硬度与 WC-Co 相当，并且无磁性，是一种良好的耐腐蚀硬质合金。WC-Ni-Cr 具有很高的导热系数(83.758.6W/(mK)，较低的线

3、膨胀系数(4X1064.5x 106 1/)。在盐酸以及在 55%NaOH和 2%NaC1 的混合溶液中有很好的耐蚀性。三、哪种硬质合金可以焊接为解决热装式密封环松脱的缺点，国内出现了一种可以焊接的硬质合金。它是以镍为粘结相的碳化铬硬质合金（Cr3-C2-Ni），牌号为 CN15。与 YG6 比较具有重量轻（比重为 77.5）、耐腐蚀和抗氧化等优点。因为线膨胀系数（500以下为 10.2x106 1/）和不锈钢相近，合金成分同属 Cr-Ni 基，可直接与环座焊接。焊接时，清洗好环座和硬质合金环，并在其间铺放一层 Ni 基粉末，然后置于真空电阻炉中，经 1100高温烧结，保温随炉冷却，经回火处理

4、，然后加工到要求尺寸。其耐腐蚀情况见表 14。四、钢结硬质合金有哪些特点钢结硬质合金是以钢为粘结相，碳化钛为硬质相的一种硬质合金。它有很高的耐磨性和刚性(弹性模量高)，同时具有较高的强度、硬度和一定的韧性。由于 TiC 比重小，所以重量较轻;同时 TiC 颗粒呈圆形，摩擦系数大大降低，并且有较好的自润滑性。该合金还具有良好的抗热震性，可用在温度有剧变的场合。其突出的特点还是它的加工工艺性好，并可进行热处理，热处理后尺寸变化小，变形量在尺寸误差范围内。此外，它还具有良好的可焊性和可锻性。钢结硬质合金的耐腐蚀性能随钢基的类型不同而异。它们在海水和碱液中的耐蚀性较好，在其它介质中的耐蚀情况和机械性能

5、见表 15、16。五、表面堆焊用硬质合金有哪些在密封环表面上堆焊一层硬质合金,可提高密封环的耐磨性和耐腐蚀性，且价格较低，是一种常用的方法。堆焊用的硬质合金有铬基 1 号、钴基 1 号及钴基 2 号，其成分及性能见表 17。铬基 1 号的堆焊层具有良好的耐汽蚀、耐腐蚀性能；钴基 1 号堆焊层具有较高的硬度，耐酸性好；钴基 2 号堆焊层具有耐高温及在高温下保持高硬度的特性。堆焊硬质合金虽然有一定的耐腐蚀性，但不耐强酸、热碱的腐蚀。它的硬度不算高，抗热裂能力较差，且堆焊工艺要求较高，不宜用于带颗粒介质的密封和高速密封。上述堆焊用硬质合金，堆焊前和堆焊后的热处理要求较严格，堆焊中易出现气孔和裂纹等缺

6、陷。国内研制出了一种新型的堆焊用硬质合金。它是 F e-Cr-C系，型号为 EDZCr55-1 和 EDZCr-60，是一种耐磨性高、韧性和抗裂性好的堆焊用电焊条。前者堆焊后硬度 HRC55，冲击韧性可达 10N.m/c以上；EDZCr-60 的硬度为 HRC60，但韧性稍差。这种堆焊硬质合金焊条堆焊工艺简单，交直流焊机均可。焊前仅将工件预热到 200左右，焊接过程中不用伴热，焊后用保温材料覆盖即可。该焊条价格低，是一种很有前途的堆焊用硬质合金。六六、哪些陶瓷可以做密封环？各哪些陶瓷可以做密封环？各有何特点？有何特点？陶瓷具有良好的化学稳定性和很高的耐磨性，价格较低。由于对冲击、振动和温度剧变很敏感，导热系数低，所以只能用于pv 值不高的腐蚀性介质中。常用的陶瓷有氧化铝(AIO)、氮化硅(Si8N4)、碳化硼(B4C)、碳化钛(TiC)及碳化硅(SiC)等。有的制成整体的陶瓷环，有的在密封环表面喷涂一层陶瓷。氧化铝陶瓷具有很好的耐腐蚀性，可以经受各种酸类、碱类、盐类和各种有机溶剂及强氧化剂的腐蚀。其性能与氧化铝的含量有关，氧化铝含量高，性能好，耐磨性好。氧化铝的硬度仅次于金刚石和碳化硼