1. 對機械密封的沖突副材質有哪些要求?

　　機械密封的材質是其賴以存在和開展的基礎。沖突副在高速旋轉中要反抗介質的腐蝕,，接受一定的壓力,，進行熱交換,。在相對運動和沖突的情況下完結密封的使命，因而對材質提出了以下一些要求：

　　1)在防腐蝕方面要有杰出的化學安穩(wěn)性,，能反抗介質的腐蝕,、磨蝕、溶解和溶脹;

　　2)在物理機械功能方面要有較高的彈性模量,、強度及許用PV值,，低的沖突系數(shù)和線膨脹系數(shù)，優(yōu)秀的耐磨性和自光滑性以及杰出的不滲透性等;

　　3)在熱力功能方面要有很好的導熱性,，耐熱,，耐寒性和耐溫度的急變性;

　　4)材質來源方便，加工制作簡單,，本錢低廉,。

　　2.制作沖突副的材質有哪幾類?

　　現(xiàn)在制作沖突副的材質很多。常用的非金屬材質有碳-石墨,、陶瓷,、聚四氟乙烯和塑料等;常用的金屬材質有硬質合金、鎳鉻鋼,、鉻鋼,、青銅、碳鋼和鑄鐵等;此外還用堆焊,、燒結,、噴涂等外表處理及復合工藝改變或改善沖突副的外表功能。各種材質都具有一定的特性,，在挑選沖突副材質時,，應揚長避短，依據(jù)具體條件合理選用,。

　　3.為什么常用碳-石墨來做沖突副?

　　碳-石墨(以下簡稱石墨)是沖突副中經(jīng)常選用的材質,，這是因為它有許多優(yōu)秀功能，如下：

　　1)較高的導熱性,。碳的導熱系數(shù)20~40W/(m.K),，石墨的導熱系數(shù)40~128w/(m.K)，僅次于銀,、銅和鋁,，是非金屬材質中唯一具有高導熱率的材質,，比某些金屬(例如司太利硬質合金和哈氏合金等)的導熱率高得多。因而能及時將發(fā)生的沖突熱散失,，然后降低密封端面的溫度,，這對進步其可靠性和運用壽命都是非常必要的。

　　2)較低的線膨脹系數(shù),。石墨的線膨脹系數(shù)為2×10ˉ6～6×10ˉ8/℃,，大約是金屬的1/2～1/4。在溫度升高時,，其熱變形較小,，對堅持密封端面的平行是有利的。低的膨脹系數(shù)加上高的導熱率,，使其具有杰出的熱安穩(wěn)性,，耐熱、耐寒和耐熱沖擊功能好,，在接受溫度劇變的時候不發(fā)生裂紋,。

　　3)杰出的耐腐蝕性。石墨的化學安穩(wěn)性很好,，在空氣中400℃以下安穩(wěn),，除強氧化性介質如王水、鉻酸,、濃硫酸及鹵族元素外，可耐其它酸,、堿,、鹽及全部有機化合物的腐蝕。需要說明的是其耐蝕程度隨石墨的品種和浸漬劑的不同而異,。

　　4)極好的自光滑性,。這是因為石墨與金屬或其它材質相對沖突時，石墨轉移到金屬外表,，構成石墨與石墨的相對沖突,。此外石墨還有低的沖突系數(shù)，石墨與金屬對磨時沖突系數(shù)為0.04～0.05,，在全液光滑條件下,，沖突系數(shù)僅為0.008～0.01。

　　5)石墨的抗拉強度較低,，抗壓強度較高,，歸于一種脆性材質。因為硬度較低,，常用做沖突副中的軟環(huán),。能夠很方便地進行各種加工,。 其杰出的缺陷是氣孔率較大，一般在18%～22%,。為補償此缺陷,，實踐運用的石墨都是浸漬過的，以阻塞氣孔,，提升密封性,。

　　4.石墨有幾種?各有何特色?

　　石墨是用焦炭粉和石墨粉(或炭黑)，用瀝青做粘結劑,，經(jīng)模壓成型在高溫下燒結而成,。依據(jù)所用原料和燒結溫度與時間的不同，能夠制成具有不同物理機械功能的石墨,。一種稱高強石墨,，又稱碳素石墨，其特色是質硬而脆,，導熱系數(shù)低,，加工困難;另一種為石墨化石墨，又稱電化石墨,，其特色是質軟,、強度低，自光滑性好,。

　　因為石墨制作過程中,，經(jīng)高溫燒結，其間的瀝青蒸發(fā)掉,，構成氣孔,，必經(jīng)浸漬方可運用。浸漬后的石墨對導熱性無顯著的影響,，而強度和硬度卻有顯著進步,。

　　除上述石墨外，還有樹脂石墨,，它是用合成樹脂做粘結劑,，與石墨粉混合均勻，限制成形,，升溫到樹脂固化溫度而成,。這種石墨允許運用的PV值不高，石化行業(yè)較少選用,，其長處是價格便宜,。

　　5.石墨浸漬劑有哪些?各有何特色?

　　石墨浸漬劑的性質決議了浸漬石墨的化學安穩(wěn)性、熱安穩(wěn)性、機械強度和運用溫度等?，F(xiàn)在常用的浸漬劑可分為兩大類:合成樹脂和金屬,。一般情況下，大都浸漬合成樹脂,，而浸漬金屬的石墨運用較少,。這是因為合成樹脂沒有熔融傾向，當超越答應的溫度運用極限時,，也不會像金屬浸漬的石墨那樣,，很快地失效;浸漬石墨的金屬熔化時，常常和與其對磨的金屬粘連在一起,。合成樹脂浸漬的石墨在耐蝕性方面還優(yōu)于金屬浸漬的石墨,。挑選金屬做浸漬劑時要注意兩個問題:金屬的熔點不可過低，實踐證明,，鉛,、錫以及巴氏合金等低熔點金屬，不能用做浸漬劑;另一個問題是浸漬的金屬要耐介質的腐蝕,。在化學性質不非常清楚,，或化學成分變化較大的介質中，不可貿(mào)然選用浸金屬的石墨,。例如在原油泵和常減壓塔底泵的密封中,，不能選用巴氏合金和銅(包括銅合金)浸漬的石墨，能夠選用浸銻的石墨,。

　　現(xiàn)在國內外廣泛運用各種合成樹脂浸漬劑,。其間有酚醛樹脂、呋喃樹脂和環(huán)氧樹脂等,，依據(jù)不同的介質性質選用不同的浸漬劉,。酚醛樹脂耐酸性較好，環(huán)氧樹脂耐堿性介質的腐蝕,，呋喃樹脂耐酸堿功能都較好，因而,，呋喃樹脂用得較遍及,。此外，還有選用浸漬聚四氟乙烯懸浮液的,，耐蝕性更佳,，因為其工藝不太安穩(wěn)，故未能推廣運用,。工作溫度升高時,，尤其是溫度超越200℃以后，合成樹脂分化和碳化,，導致石墨硬度和強度下降,，使磨損加劇,。

　　為了戰(zhàn)勝上述缺陷，呈現(xiàn)了浸漬瀝青的石墨,。它是將瀝青加熱到一定的溫度,，加壓浸漬后，再將石墨升溫,，使瀝青蒸發(fā),，分化和碳化，以填塞石墨中的氣孔,，這樣重復進行多次,，終究得到合格的石墨。

　　6.制作密封環(huán)用哪些金屬材質

　　如果說沖突副中的軟環(huán)大都用石墨制作,，那么制作硬環(huán)則大都用金屬,。依據(jù)工況(壓力、溫度,、速度等)和介質的性質不同,，則選用不同的金屬。其間有鑄鐵和碳鈉,、高硅鐵,、合金鋼、青銅,、耐蝕金屬和硬質合金等,。這些材質在價格和加工制作的難易程度上有很大的差別，有必要把握它們的功能,，以最低的本錢,，挑選適用的材質。

　　7.鑄鐵和碳鋼有何特色?適用什么介質?

　　我國煉油行業(yè)最早的機械密封沖突副材質便是鑄鐵對石墨,。鑄鐵具有價格低,，加工制作簡單的優(yōu)勢。硬度盡管不高,，但耐磨性不亞于堆焊硬質合金,，運用中不會呈現(xiàn)裂紋等。其原因是導熱系數(shù)大,，為堆焊硬質合金的3~4倍,。鑄鐵安排比較疏松，可吸附微量液體,，構成含油沖突面,，改善了光滑狀況。其缺陷是耐蝕性差，因而只能用于中性介質和PV值不高的場合,。為進步其耐蝕性,，選用了合金鑄鐵，在其間參加適量元素(如鋁,、鎳和鉻等),，可顯著延長運用壽命，而價格卻很低,。約翰克蘭密封公司就選用合金鑄鐵做靜環(huán),，運用作用較好。

　　常用的碳鋼有45,、50號鋼,，經(jīng)淬火后進步了硬度和耐磨性，可用于中性介質的密封環(huán),。

　　8.高硅鐵有何特色?

　　高硅鑄鐵是含硅10%~17%及含碳甲0.5%~1.2%的硅鐵合金,。常用的高硅鐵中含硅量約14.5%，是一種優(yōu)秀的耐酸材質,。因為材質外表有一層保護性很強的氧化硅膜,，故它對各種濃度的硫酸、硝酸,、有機酸,、酸性鹽等介質有杰出的耐腐蝕性。但在氫氟酸中卻很快腐蝕,，也不耐強堿,、鹽酸和熱的三氯化鐵溶液的腐蝕。

　　其缺陷是質脆,，耐溫度劇變性差,，驟冷驟熱會炸裂。因而,，在安裝過程中不能用力敲打,。此外硬度較高(HRc45~50)，加工困難,。

　　9.哪些合金鋼可制做密封環(huán)?

　　合金鋼經(jīng)熱處理后,，硬度和耐磨性大大進步，加工制作比較簡單,，本錢較低，有些場合能夠運用,。常用的鉻鋼材質有3Cr13,、4Cr13、9Cr18，耐腐蝕性比碳鋼好,，適用于弱腐蝕性介質,。也有用1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti,、Crl8Ni12Me2Ti制做密封環(huán)的耐腐蝕性很好,，但硬度低，耐磨性差,。還有用高速工具鋼和軸承鋼制做密封環(huán)的,，如W18Cr4V和Gcrg等。勝利煉油廠在石油氣離心壓縮機的高速機械密封上就用W18Cr4V制作動環(huán),，接連運傳達兩年,。

　　10.哪些青銅材質可做密封環(huán)?

　　青銅種類很多，可用做密封環(huán)的青銅有:ZQSn6-6-3和ZQSn1G-1等,，其彈性模量大,，具有杰出的導熱性、耐磨性,，加工性以及對硬質材質的相溶性,。但質軟、耐腐蝕性較差,，適用于海水,，油等介質中。

　　11.在強腐蝕性介質中選用什么材質的密封環(huán)?

　　跟著生產(chǎn)的開展,，強腐蝕性介質逐步增多,，對材質提出了更高的要求。例如氫氟酸,、各種濃度和溫度下的硫酸和鹽酸等,。材質問題不解決，生產(chǎn)就無法進行,。這兒介紹兩種耐腐蝕合金,，鎳鋁合金0Ni65Mo28Fe5V和鎳鉻鋁合金00Cr16Ni-60Mo17W4，它們別離適當于國外的哈氏合金(Has.B)和哈氏合金C(Has.C),。前者對鹽酸,、硫酸和磷酸有很好的耐腐蝕性，高溫下仍有較高的強度和尺寸安穩(wěn)性,，切削加工功能好;而哈氏合金C在氧化(或還原)性強腐蝕性介質中是最耐蝕的合金之一,，在600℃以下各種濃度的氟化氫氣體中仍很耐蝕，在高溫氫氟酸氣體中也很耐蝕,，在各種濃度的硝酸中(除沸點外)都有很好的耐蝕性,，可鑄造,、鑄造和焊接，唯獨加工較困難,。以上兩種耐蝕合金的最大缺陷是價格昂貴,。

　　12.什么是硬質合金?常用的硬質合金有哪些?

　　金屬的碳化物(如碳化鎢等)，有許多優(yōu)秀功能,，制做密封環(huán)是非常合適的,。可是,，因為這些碳化物的熔點非常高,，用一般的鍛煉方法是行不通的。通常用粉末冶金的方法,，它是將碳化物制成很細的粉末,，混以熔點較低的金屬，限制成型,，高溫下燒結,，較低熔點的金屬熔化，將金屬碳化物粘結成一個全體,，便可得到硬質合金,。常用的硬質合金有以鈷做粘結劑的碳化鎢硬質合金;以鎳和鉻為粘結劑的耐腐蝕硬質合金;以鋼鐵為粘結劑的鋼結硬質合金以及各種堆焊用的硬質合金焊條等。

　　13.硬質合金有哪些優(yōu)秀功能?

　　1)硬度高,。碳化鎢硬質合金的硬度一般在HRA87~94之間,，在適當?shù)臏囟确秶鷥龋捕雀静蛔?。因為磨粒磨損的磨損率與硬度成反比,，所以高硬度的硬質合金材質，是密封含有懸浮性顆粒介質的機械密封的抱負沖突副材質,。

　　2)抗彎強度高,。硬質合金的坑彎強度一般都在1400MPa以上，抗彎強度的巨細與WC晶粒的巨細有關,。

　　3)導熱系數(shù)高而線膨脹系數(shù)小,。WC-Co系硬質合金的導熱系數(shù)比高速鋼高1~2倍，而線膨脹系數(shù)則比高速鋼和碳鋼小得多,。因而用硬質合金做沖突副環(huán)材質的機械密封有較強的耐熱沖擊功能和承載功能,。

　　4)有一定的耐腐蝕才能。不同的硬質合金商標,，在各種介質中的耐腐蝕功能不同,。因而，可依據(jù)具體的介質性質挑選不同的硬質合金,。