机械密封常用(yòng)材料简介

机械密封的密封性能(néng)和使用(yòng)寿命，与各零机械密封件件的材料有(yǒu)关，尤其是端而密封(摩擦副)的材料，辅助密封的材料和弹簧的材料。

一、端面密封摩擦副的材料

摩擦副材料有(yǒu)石墨、陶瓷、堆焊硬密封件质(zhì)合金、碳化钨合金、SiC ,填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬质(zhì)合金、不锈钢、酚醛塑料、尼龙等。常用(yòng)材料的性质(zhì)如下：

1、碳化钨合金  由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高的金属碳化物(wù)，是用(yòng)加粘结剂粉末冶金的办(bàn)法，压制烧结成型。优点是硬度、强度都很(hěn)高。耐磨、耐高温、耐腐蚀、線(xiàn)膨胀系数低，缺点是性脆，加工(gōng)困难。碳化钨是应用(yòng)最广泛的端面密封副材料，多(duō)用(yòng)作(zuò)中(zhōng)低速机械密封的静环，高速机械密封的动环。

2、石墨  石墨的优点是耐腐蚀性和自润滑性好，摩擦系数小(xiǎo)，耐热冲击性好并易加工(gōng)。缺点是机械强度低，有(yǒu)孔隙。石墨的这两个缺点可(kě)以用(yòng)浸渍和渗碳的办(bàn)法改善。浸渍石墨可(kě)分(fēn)為(wèi)浸树脂和浸渍金属两种。浸树脂石墨耐腐蚀性好，但不耐高温(耐温约170—200℃）；浸渍金属石墨耐温性好(浸青铜、铝、铅等耐高温可(kě)达400~500℃)，但耐腐蚀性差。石墨是使用(yòng)最广泛的非金属材料，用(yòng)作(zuò)中(zhōng)低速机械密封的动环和高速机械密封的静环。好的石墨，肉眼看来致密，手指摸来不大脱粉，不大染黑手指。

3、陶瓷  陶瓷的优点是耐腐蚀性好，硬度很(hěn)高，耐磨性好，缺点是脆性大以及硬度过高而难以加工(gōng)。应用(yòng)较多(duō)是氧化铝陶瓷，还有(yǒu)金属陶瓷。陶瓷多(duō)用(yòng)于腐蚀性介质(zhì)、中(zhōng)低速的场合。

4、堆焊硬质(zhì)合金  在碳钢、铬钢和铬镍钢的密封面上堆焊硬质(zhì)合金，优点是硬度高，耐磨性好，耐温性好（500℃以下），耐腐蚀或气蚀性好，缺点是易产(chǎn)生气孔、夹渣和表面硬度不均匀。

二、辅助密封圈的材料

对辅助密封材料的要求是弹性好，摩擦系数小(xiǎo)，耐磨、耐热和低温性好，抗介质(zhì)腐蚀、溶解和老化等，此外还要求在压缩后和長(cháng)期使用(yòng)中(zhōng)残余变形好。常用(yòng)的辅助密封圈材料是橡胶和聚四氟乙烯，此外还有(yǒu)软聚氯乙烯。

1、聚四氟乙烯  聚四氟乙烯的优点是化學(xué)稳定性、耐油、耐溶解、耐湿性优异，摩擦系数低，适用(yòng)各种腐蚀介质(zhì)，缺点是弹性比橡胶差，易产(chǎn)生永久变形。

2、橡胶  橡胶有(yǒu)较好的弹性、缓冲性、吸振性、耐热性、耐腐蚀性。橡胶密封圈的密封效果好，应用(yòng)最广泛。常用(yòng)的橡胶有(yǒu)硅橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶等。

三、弹性元件材料

1、弹簧材料  对弹簧材料的要求是：弹性好，耐介质(zhì)腐蚀。常用(yòng)弹簧材料有(yǒu)不锈弹簧钢(1Cr18Ni9Ti等)、铬钢(3Cr13、4Cr13等)、碳索弹簧钢(60si2Mn等)和磷青铜。

2、波纹管材料  对波纹管材料的要求是：良好的焊接性能(néng)、较大的弹性、一定的耐腐蚀性。常用(yòng)的波纹管材料有(yǒu)铁基、铜基和镍基合金以及钛材等，一般以钛基中(zhōng)的镍铬奥氏體(tǐ)带材為(wèi)主，尤以1Cr18Ni12Mo2Ti用(yòng)得最多(duō)。高镍弹性合金被认為(wèi)是制作(zuò)波纹管较理(lǐ)想的材料，含铝的材料用(yòng)一般焊接技(jì )术时会遇到困难。目前國(guó)外用(yòng)得最多(duō)的波纹管材料有(yǒu)AM350（近似Cr16Ni45MnMo3N ）属于固溶體(tǐ)、低强度、低硬度、高延伸率。