機械密封用鎳鉻基硬質合金的介紹
鎳鉻基硬質合金系改善以碳化鎢為主的硬質合金耐化學侵蝕性能,可以通過三種途徑:降低粘結金屬鈷的含量;選擇耐磨蝕的粘結金屬或合金以替代鈷,如Ni、Ni-Cr,Ni-Cr-Co,Ni-Mo、Pt合金等;添加TiC、TaC等耐蝕碳化物,以提高硬質相的耐蝕性。
我國新研制的YWN8和W7即屬于鎳基、鎳鉻基硬質合金,亦稱耐蝕硬質合金。
引進的機械密封硬質合金環中有不少是耐腐蝕硬質合金材料。經分析測試,其中含有低鈷細顆粒WC(Co<1%)的耐磨硬質合金,由于含鈷量小,因此只能采用熱壓工藝。熱壓硬質合金不***成本高,而且形狀復雜的制品還難以成型。
用Ni代替Co作為粘結金屬,雖然可以改善金屬的耐蝕性能,但其強度***為WC+Co的70%~80%,硬度比WC+Co低0.5~1HRA,而WC+Ni-Cr合金具有很好的抗腐蝕性能,其強度和硬度可與WC+Co想媲美,并且具有無磁性的***特性能。實踐證明:當WC/Cr+Ni為0.015%~0.15%(wt)時,合金能抗酸堿的腐蝕。W7硬質合金即屬于這類材料。
通過對引進的硬質合金密封環分析,發現其材料大都含有TaC或TiC。添加TaC、TiC會使合金的多種性能得到改善,尤其添加TaC能抑制碳化物晶粒的長達,增強合金的抗疲勞強度和抗氧化性能,還可以提高合金的抗熱震性,減少熱裂紋的敏感性,這對密封環是十分有利的。