机械密封用材料的选择
随着材料开发研究和科学技术水平的不断提高,可以研制出更加适合的机械 密封用材料。根据现有的使用经验,将常用的机械密封零件材质列于表 14-21 中 供选用时参考。
表 14-21 机械密封材料选用参考
名称
介质 浓度% 温度℃
动环
静环
辅助密封 圈
弹簧
9Cr18,1Cr13
浸树脂石墨,青
清水
—
堆焊钴铬钨,铸
98
60
填充聚四氟
氮化硅、氧化铝陶
4Cr13 喷涂聚三
乙烯
瓷
氟氯乙烯
Cr13Ni25MoCu3Si
石墨浸渍呋喃树脂 40~80 60
氮化硅
聚四氟乙烯、
3Ti, 海氏合金 B
钢结硬质合金(R8)
氟橡胶
1Cr18Ni12Mo2Ti
98
70
填充聚四氟
氮化硅、氧化铝陶
4Cr13 喷涂聚三
乙烯
瓷
氟氯乙烯
20~沸 50~60
◎
◎
△
○
╳
╳
◎
工业用 2 种(极压).合成基 ◎
◎
△
△
○
△
△
◎
液力变矩器油.自动变速器油
DOT3(醇型)
制动器油 DOT5(醇型)
DOT5(硅醇型)
汽轮机油 2 种
机械油(2 号锭子油)
液压油(矿物油型)
难 燃 性 液 磷酸酯型
压油
水+乙二醇型
切削油
◎
◎
◎
╳
○
╳
╳
◎
△
╳
╳
○
╳
○
○
◎
△
╳
╳
○
╳
○
○
◎
◎
机械密封用材料的选择
机械密封材料选择是一个复杂问题。在生产实际中,密封结构型式确定以后, 材料选择就成为至关重要的问题,往往由于材料选用不当,既便设计了先进结构, 却不能收到理想的效果。
对于接触式机械密封,摩擦副材料的选择和组配最重要。首先应根据工艺用 途、被密封介质化学性、工作压力、周速和温度来考虑材料是否适用,同时还应 考虑耐腐蚀和耐磨损问题。因为摩擦副是成对地相对滑动,不仅要考虑单个环的 耐磨性,更重要的是两个环相互摩擦的耐磨性,也即摩擦副材料组对,才能保证 摩擦副本身的自润滑性。材料组对必须相配,通常可以从两个方面考虑组配是否 合适:组合时不产生过大磨损,组合时不产生电池腐蚀。
╳
╳
◎
备注:◎ 有耐性 ○ 除特定场合外有耐性 △ 除特定场合外无耐性 ╳ 无耐性
乙烯 酚醛塑料
聚四氟乙烯 聚硫橡胶
聚四氟乙烯
3Cr13,4Cr13
油封所使用的主要橡胶的种类与特长
以下资料参考《机械手册》第五册、上海尚伟液压配件有限公司网上资料
项目
耐 油
耐 碱
耐 酸
耐 水
耐 候
耐 磨
温度范围(℃)
种类 性
性
性
性
性
性
最低温度 最高温度
特长
丁腈橡胶
◎○○○△◎
-40
(NBR)
耐矿物油,耐磨性好,在油 125 封中使用得最多但不能使用
硅橡胶 (VMQ)
○ ╳ △ △ ◎ ○ -60
氟橡胶 (FKM)
◎ △ ○ ○ ◎ ◎ -20
兼有优良耐热性、耐寒性叫 225 但耐候性但耐碱性与耐水性
比其他橡胶差一些。
具有超过硅橡胶耐热性,优 良耐油性和耐化学药品性相 250 配合。在各种橡胶中是油封 用橡胶性能平衡最优良的品 种。
乙烯-丙烯橡胶 ╳ ○ ○ ◎ ◎ ○
烯
1Cr18Ni12Mo2Ti 镍钼合金(Hastellov-B) 高镍合金(Inconel) 高镍铬钢(Carpenter-20)
填充聚四氟乙烯,
1Cr18Ni9Ti
3
常温
陶瓷,高硅铸铁 浸环氧树脂石墨 聚四氟乙
10 30~85
烯
硝酸
常温— <66
沸腾 陶瓷
浓 30-100
氟橡胶 1Cr18Ni12Mo2Ti 填充聚四氟乙烯
聚四氟乙
发烟
—
烯
高镍合金(Inconel)
典型工况下机械密封材料选择
表 10-3-20
名称 硫酸
硝酸 盐酸
介质 浓度% 温度℃
静环
动环
辅助密封圈
弹簧
Cr13Ni25MoCu3Si
石墨浸渍呋喃树脂 5~40 20
氮化硅
聚四氟乙烯、
3Ti, 海氏合金 B
钢结硬质合金(R8)
氟橡胶
Cr18Ni12Mo2Ti
╳
◎
○
◎
△
╳
◎
╳
╳
◎
防冻液(乙二醇型) 水.温水 海水
○
○
╳
△
╳
◎
◎
◎
○
◎
╳
○
○
◎
◎
◎
○
◎
╳
╳
○
◎
◎
◎
水蒸气
╳
○
╳
╳
╳
○
△
◎
10%盐酸液 30%硫酸液 10%硝酸液 40%氢氧化钠液 苯
○
○
○
○
○
◎
○
◎
△
△
△
╳
△
○
△
◎
╳
△
╳
╳
△
○
╳
◎
○
◎
╳
╳
╳
◎
◎
◎
╳
╳
╳
╳
╳
╳
╳
◎
乙醇
○
○
╳
○
○
◎
◎
◎
丁酮
╳
╳
╳
△
╳
点
20~沸 60~99
点
填充聚四氟乙烯 氮化硅
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷
氮化硅 填充聚四氟
乙烯
、氟橡胶
聚四氟乙烯
1Cr18Ni12Mo2Ti
氮化硅
填充聚四氟
海氏合金 B
2~37 20~70
氧化铝陶瓷
石墨浸渍呋喃树脂
乙烯 氮化硅
氟橡胶
太钼合金 (Ti32Mo)
醋酸
5~100
沸点以 下
石墨浸渍呋喃树脂 氮化硅
金石墨、酚醛塑料
铁
65Mn,60Mn,
—
聚四氟乙 50CrV
碳化钨,1Cr13, 浸青铜或树脂石
机油
>100
烯
堆焊钴铬钨
墨
氟橡胶
液态烃 含颗粒 — 碳化钨
碳化钨
丁腈橡胶
硫酸
1~75 42 发烟
常温 100 <60
陶瓷,高硅铸铁 陶瓷
填充聚四氟乙烯、 氟橡胶
浸酚醛或呋喃树 聚四氟乙
脂石墨
烯
聚四氟乙 填充聚四氟乙烯
氧化铝陶瓷
氮化硅 填充聚四氟
乙烯
硅橡胶
1Cr18Ni12Mc2Ti
磷酸 氨水 氢氧化钾
碱
10~99
沸点以 下
石墨浸渍呋喃树脂 氮化硅
氧化铝陶瓷
氮化硅 填充聚四氟
乙烯
氟橡胶 聚四氟乙烯
10~25
20~沸 点
石墨浸渍呋喃树脂
氮化硅 钢结硬质合 金(R5)
硅橡胶
氮化硅
10~40 90~120 石墨浸渍呋喃树脂
-40
(EPDM)
耐水性、耐极性溶剂性、耐 125 无机药品性及耐候性优良封
用橡胶。但耐油性差。
丁苯橡胶
╳○△○△◎
-45
(SBR)
聚四氟乙烯 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
-65
(PTFE)
纤维
◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ -50
耐极性溶剂性、耐水性优良 100 的封用橡胶。
耐热性、耐寒性、耐化学药 260 品性及耐候性最优良,低摩
于酮类及酯类极性溶剂中。
氢化丁腈橡胶 ◎ ○ ○ ○ ○ ◎
-25
(HNBR)
保持丁腈橡胶密封的特性, 140 耐热性、耐油性及耐候性比
丁腈橡胶优良。
丙烯酸酯橡胶 ◎ ╳ △ △ ◎ ◎
-25
(ACM)
保持与丁腈橡胶同样好的耐 油性、耐热性比硅橡胶稍差, 150 但耐候性优良,耐碱性与耐 水性比丁睛橡胶及其他橡胶 要差些。
钢结硬质合 金(R8)
氟橡胶 聚四氟乙烯
碳化钨(WC)
含有 悬浮 颗粒
氮化硅
氮化硅
钢结硬质合 20~120 钢结硬质合金(R8)
金(R8)充聚四氟
任意
常温
钢堆焊
乙烯、浸呋喃 聚四氟乙烯
钴铬钨、镍铸铁、 树脂或环氧 丁腈橡胶
镍铜合金(Monel) 树脂石墨
氯丁橡胶
<120
含颗 粒
>120
碳化钨
碳化钨
聚四氟乙烯 硅橡胶
1Cr18Ni12Mo2Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti
尿素 有
苯 机
酮、醇 物
醛醚
39.6 <100
— —
140
沸点以 下
碳化钨、铬钢堆焊 钴铬钨、铸铁
浸树脂石墨 填充聚四氟
◎
◎
╳
◎
╳
○
◎
○
○
◎
△
◎
╳
╳
◎
○
○
○
╳
◎
╳
╳