泵用材料及選擇化工設(shè)備使用與維護(hù)主講人：武存喜材料選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素01金屬材料的應(yīng)用02非金屬材料的應(yīng)用03CONTENTS目錄泵主要零件的材料選擇0401材料選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素01材料選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素介質(zhì)的腐蝕性01材料對(duì)于介質(zhì)的耐腐蝕性是有一定范圍的，例如耐酸鋼1Cr18Ni9，耐中、稀濃度的硝酸或有機(jī)酸的腐蝕，但是不耐稀硫酸的腐蝕。電化學(xué)腐蝕在泵的整個(gè)流道最好采用相同的金屬材料。02介質(zhì)溫度03材料在很低的溫度下呈脆性，在高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生蠕變；某種材料能耐常溫某種介質(zhì)的腐蝕，但是不耐高溫時(shí)該介質(zhì)的腐蝕；材料性能應(yīng)滿足所輸送介質(zhì)溫度的要求。經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計(jì)或使用中的高材低用或耐腐蝕材料當(dāng)不耐蝕材料使用都是不經(jīng)濟(jì)的。04固體顆粒的耐磨性介質(zhì)中含有磨料性的固體顆粒時(shí)，應(yīng)采用耐磨的材料。05材料間的咬合性有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，如軸與軸套、螺栓與螺母、葉輪密封環(huán)與泵體密封環(huán)、平衡盤與平衡板等，在選擇材料時(shí)應(yīng)使兩零件材料的硬度有些差別，否則在裝卸或運(yùn)轉(zhuǎn)中容易相互咬住或擦傷。0601材料選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素同一零件上溫差的大小07在工作時(shí)同一位置的溫度相差很大的零件，例如熱油泵填料函冷卻水套與泵體相接的地方，與介質(zhì)接觸的泵體溫度高，膨脹大；與冷卻水接觸的冷卻套外周溫度低，膨脹小。這樣的零件應(yīng)采用塑性好的材料，以免運(yùn)轉(zhuǎn)中由于膨脹不同而產(chǎn)生裂紋。高揚(yáng)程泵的葉輪葉片，導(dǎo)葉葉片進(jìn)口邊，單級(jí)揚(yáng)程很高的密封套，高揚(yáng)程泵平衡套、平衡盤和平衡板等處應(yīng)采用耐沖蝕的材料（鉻不銹鋼或鉻鎳耐酸鋼）。高速液流通過(guò)的地方08需要焊接的零件09在鑄造、加工及使用過(guò)程中需要補(bǔ)焊的零件應(yīng)用焊接性好的材料（例如低碳鋼的焊接性比高碳鋼好）。單級(jí)揚(yáng)程達(dá)到數(shù)百米甚至上千米的泵，葉輪及導(dǎo)葉的材料應(yīng)采用耐沖刷、抗汽蝕的高強(qiáng)度鋼，如沉淀硬化不銹鋼等。單級(jí)揚(yáng)程很高1002金屬材料的應(yīng)用金屬材料的應(yīng)用1.高硅鑄鐵高硅鑄鐵有優(yōu)異的耐腐蝕性，除高溫鹽酸、氫氟酸、鹵素、苛性堿溶液、熔融堿及亞硫酸等外，可輸送硫酸、硝酸、常溫鹽酸或脂肪酸等多種介質(zhì)；缺點(diǎn)是強(qiáng)度不高、性脆。在使用中不宜驟熱、局部加熱或冷卻，裝配和拆卸時(shí)不能用鐵錘敲打。2.稀土高硅球墨鑄鐵高硅球墨鑄鐵中的石墨球化以后，提高了強(qiáng)度、耐蝕性能及加工性能。耐蝕性比高硅鑄鐵好，除磨削外，還可以車削、鉆孔、攻絲和補(bǔ)焊，適用介質(zhì)同高硅鑄鐵。3.耐堿鋁鑄鐵用于輸送堿液。金屬材料的應(yīng)用4.1Cr13用于防銹或輸送防污染的介質(zhì)。5.Cr17輸送一定濃度與溫度下的硝酸、堿性溶液、無(wú)氯鹽水、硝銨、醋酸、磷酸等。6.1Cr18Ni9用于輸送低、中濃度的硝酸或有機(jī)物。金屬材料的應(yīng)用7.碳化硅硬質(zhì)合金是由硬度極高的難熔金屬碳化物（碳化鎢、碳化鈦等）加粘結(jié)劑，用粉末冶金方法壓制燒結(jié)成型。特點(diǎn)是具有極高的硬度和強(qiáng)度，良好的耐磨性、耐高溫性和一定的耐腐蝕性，線膨脹系數(shù)較低，廣泛用來(lái)做摩擦副材料。這種材料脆性大，硬度高，機(jī)械加工困難。此種材料能耐一般溫度下的硫酸和氫氟酸以及沸點(diǎn)下的苛性鈉等的腐蝕，不耐鹽酸和硝酸的腐蝕。8.堆焊硬質(zhì)合金為了提高碳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼的硬度和耐磨性，采用在密封面上堆焊硬質(zhì)合金。特點(diǎn)是工藝比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生氣孔、夾渣、表面硬度不均等缺陷。金屬材料的應(yīng)用9.304不銹鋼是一種通用性的不銹鋼，廣泛地用于制作要求具有良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。10.304L不銹鋼是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場(chǎng)合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕。11.304N不銹鋼是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強(qiáng)度。金屬材料的應(yīng)用12.308不銹鋼用于制作焊條。13.316和317型不銹鋼含有鋁，在海洋和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點(diǎn)蝕能力大大的優(yōu)于304不銹鋼。14.鉛銻合金用于輸送稀硫酸或濃度小于10%溫度不高的鹽酸等介質(zhì)，鉛銻合金強(qiáng)度不高，泵殼的壓力和泵的揚(yáng)程不超過(guò)硅鑄鐵的壓力和揚(yáng)程。03非金屬材料的應(yīng)用02非金屬材料的應(yīng)用要點(diǎn)一：工程塑料1.聚四氟乙烯使用溫度范圍-180∽250℃。在耐腐蝕泵中經(jīng)常用作各種靜密封墊、圈等零件，也可同其他材料混合壓制成導(dǎo)軸承。在液氧泵中可做成密封環(huán)，用以防止金屬摩擦而引起的爆炸。2.聚三氟氯乙烯使用溫度范圍在-80∽150℃。在泵中可以作為很好的防腐涂料，也可以直接做成耐腐蝕泵中的過(guò)流部分的各種零件。02非金屬材料的應(yīng)用要點(diǎn)一：工程塑料3.氯化聚醚使用溫度可達(dá)120℃。在泵中可以作為很好的耐蝕涂料，也可以直接做成耐腐蝕泵中過(guò)流部分的各種零件。4.聚氯乙烯硬聚氯乙烯在泵中可以做承受壓力不高的各種零件，用于過(guò)流部分零件時(shí)，適用于腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)。02非金屬材料的應(yīng)用要點(diǎn)二：其他非金屬材料1.碳石墨碳石墨具有優(yōu)良的耐腐蝕性能及特別好的自潤(rùn)滑性能，摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)較小，導(dǎo)熱性好。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，氣孔率大，因此在使用時(shí)常用其它材料進(jìn)行填充以增加強(qiáng)度及變?yōu)椴豢赏感浴１糜玫奶际?jīng)常用環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂來(lái)進(jìn)行浸漬。不透性石墨在泵中可用來(lái)制作軸承和機(jī)械密封中的密封環(huán)。2.橡膠橡膠具有較好的彈性和一定的強(qiáng)度，并具有較好的氣密封性、不透性、耐磨、耐熱、耐腐蝕性能。在泵中可以做成各種靜密封墊、圈等零件；硬橡膠可以做成水潤(rùn)滑軸承，還可襯在泵中過(guò)流部分各零件的表面上，做成耐磨的襯膠雜質(zhì)泵。02非金屬材料的應(yīng)用要點(diǎn)二：其他非金屬材料3.玻璃鋼又稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，泵上常用的是環(huán)氧玻璃鋼和酚醛玻璃鋼。特點(diǎn)是：重量輕、強(qiáng)度高、成型工藝簡(jiǎn)單、耐腐蝕。在泵上可以用于除軸以外各種零件，最高使用溫度80℃。4.陶瓷陶瓷具有很高的硬度及耐磨性，優(yōu)良的耐腐蝕性，除氫氟酸、氟硅酸及濃堿外，幾乎能耐各種介質(zhì)的腐蝕，是比較理想的機(jī)械密封摩擦副材料。缺點(diǎn)是脆性、硬度高、機(jī)械加工困難。目前多采用氧化鋁陶瓷，它具有良好的導(dǎo)熱性、機(jī)械強(qiáng)度、耐溫性、耐溫度急變性和耐磨性，線膨脹系數(shù)小，硬度比一般陶瓷都高。03泵主要零件的材料選擇泵主要零件的材料選擇要點(diǎn)一：軸材料的選擇序號(hào)材料一般特點(diǎn)主要用途1碳素鋼（35#）最一般材料清水、污水2Cr13不銹鋼具有耐腐蝕性清水、污水318-8不銹鋼耐腐蝕性強(qiáng)海水