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水泵知识

机械密封弹性元件材料要求

文章热度:1810

机械密封弹性元件有弹簧和金属波纹管等。要求材料强度高、弹性极限高、耐疲劳、耐腐蚀以及耐高(或低)温,使密封在介质中长期工作仍能保持足够的弹力维持密封端面的良好贴合。
    泵用机械密封的弹簧多用4 Cr13、1Cr18Ni9Ti(304型)和0Cr18Ni12M02Ti(316型);在腐蚀性较弱的介质中,也可以用碳素弹簧钢;磷青铜弹簧在海水、油类介质中使用良好。6 0 Si2 Mn和65Mn碳素弹簧钢可用于常温无腐蚀性介质中。50CrV用于高温油泵中较多。3 Cr1 3、4Cr13铬钢弹簧钢适用于弱腐蚀介质;1Cr18Ni9Ti等不锈钢弹簧钢在稀硝酸中使用。对于强腐蚀性介质,可采用耐腐蚀合金(如高镍铬合金等)或弹簧加聚四氟乙烯保护套或涂覆聚四氟乙烯,来保护弹簧使之不受介质腐蚀。表5—2 8为常用螺旋弹簧
  表5-28  常用螺旋弹簧材料性能
材料牌号
扭转极限应力/MPa
许用扭转应力/MPa
  剪切弹性模量/GPa
  弹簧工作温度范围/℃
    特性及使用范围
    65Mn
    490
    392
    78.4
  -40~120
  淬火后易生裂纹和热脆
    60Si2Mn
    735
    588
-4~200
可淬性高,易脱碳、易石墨
    50CrVA
    5 88
    441
 -40~210
  稳定变形,力学性能好
    4Cr13
    441
    35 2
    3 9.2
  -40~400
  一般用于制造耐腐蚀,耐温、低温的弹簧
   1Cr18Ni9Ti
   392
   323
  78.4
-100~250
1Cr18Ni12M02Ti
  765.31
403.34
  71.5
-250~250
  0Cr1 7Ni8A1
    944.58
    496.42
    73.5
    ≤300
  耐腐蚀、耐低温、耐高温失弹性,又可热处理
0Cr15Ni7M02A1
  625
470
    QSi3-1
    0.5as
    0.4as
    40
  -40~200
  耐腐蚀性和防磁性好
    QSn3-1
   0.4ab
   0.3ab
    Ni66Cu3
  Fe(Mone1)
627.42
45 8
  65.5
  288
适用于强腐蚀性介质
    Ni76Cr1 6
  Fe8(Incone1)
861.84
510
  75.8
  ≤371
耐高温和强腐蚀
 
    金属波纹管的材料可以用奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、析出硬化性不锈钢(17-7PH)、高镍铜合金(Mone1)、耐热高镍合金(Incone1)、耐蚀耐高温镍铬合金(Haste1-1oy B及C)和磷青铜。还有采用0 Cr1 8 Ni9 Ti和1 Cr1 8 Ni9 Ti不锈钢。某些金属波纹管材料的性能列于表5-29中。
表5-29  某些金属波纹管材料性能
 
 
材料
密度/(103kg/m3)
膨胀系数/10-6K-1
弹性模量/104MPa
屈服极限/MPa
抗拉强度/MPa
备注
21℃
196℃
在()温度下
21℃
196℃
在()温度下
退火不锈钢321
8.O3
4.17~(-196~20℃)5.17(0~100℃)5.28(0~1000℃)
19.32
241.24
289.3
147.1(648℃)
620.76
1372.93
345.9(6480C)
高低温性能好,便宜、容易采购
退火不锈钢347
8.O3
5.17(0~100℃)
5.28(0~316℃)
5.89(0~648℃)
18.04
(-136℃)
275.57
372.65
152
(648℃)
655.8
1343.51
345.19(648℃)
高低温性能好,便宜、容易采购
A-286
7.97
4.61(-196~121℃)
5.2(20~100℃)
5.37(21~648℃)
20.10
615.86
930.65
401.09(648℃)
343.38
1378.81
713.92(6480C)
热处理改变力学性能
 
材料
密度/(103
kg/m3)
膨胀系数
/10-6K-1
弹性模量
/104MPa
屈服极限/MPa
抗拉强度/MPa
 
21℃
196℃
在()温度下
21℃
196℃
在()温度下
备注
热处理能AM350
7.75
3.67(20~100℃)
3.83(20~308℃)
20.99(27℃)
17.55(315℃)
1171.89
358.92(退火的)
1496.49
882.3(371℃)
1399.41
1070.89G退火的)
1706.36
1314.09(648℃)
低温变脆,
相当0Cr15Ni
7M02/
铍青铜合金25
8.30
5.22(21℃)
13.14(21℃)
929.671
667.131176.8
 
 
1137.41
1863.26
1314.09
 
 
耐冷冻液性能好,最高温度177℃
磷青铜合金
8.86
5.63(21℃)
8.92(退火的)
11.76(硬度)
142.2(退火)
620.76硬度
 
 
337.35(退火)
647.24(硬度)
 
 
耐电蚀性能好,便宜
耐蚀镍铬铁合金t-Iasfdloyc
8.94
3.5(0~100℃)
3.9(21~316℃)
4.13(21~536℃)
20.49(20℃)
469.74
 
 
885.54
 
 
耐腐蚀,抗氧化性能好,相当于新3号Ni56Cr15M01
Fe5SW4
铬镍铁合金Inconel718不处理
8.19
3.94(24~95℃)
439(24~427℃)4.67(24~648℃)
20(20℃)
1068.92
 
868.87(648℃)
1274.86
 
1000.28(648℃)
高低温性能好(冷冻液),国_产相当于GHl69
铬镍铁合金Ineonel718退火时效处理
8.30
3.17(-196,~21℃)
4.22(98℃)
4.67(648℃)
21.38(21℃)
634.49
820.817
564.86(648℃)
1117.96
1323.9
826. 7(648℃)
高温性能好,相当于0Cr21Ni42-
M03Cu2Ti
铬镍铁合金Inconel62
8.44
3.94(98℃)
4.22(427℃)
20.5(21℃)
468.76
468.76
 
896.33
 
 
耐腐蚀,抗氧化性能好
 
17-7PHTHl050
7.64
3.11(21~98℃)
3.5(24~316℃)
20(21℃)
1245.44
1490.61
1098.34(260℃)
1843.65
896.33
(退火的)
1637.71
1157.18(648℃)
低温变脆,相当于0(、rl7Ni4Cu4Ni
Ni-snapC热处理
8.11
2.33(26"~93℃)
3.11(26~260℃)
17.35(21℃)
 
 
 
1323.9
 
 
弹性模量-定,抗
拉强度高
 

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