机械密封一般是金属环与石墨环配合使用,也有一些采用金属环与金属环配合使用,下面介绍石墨环的生产工艺:
1)将石墨环的原料进行煅烧,目的是将挥发物排除掉,一般温度在1300℃左右,以此来提高含碳量。在高温条件下,碳氢化合物发生分解和聚合反应,原料体积变小,这样可以提高原料的强度和密度。
2)粉碎原料,即将原料的大块变为小块,然后进行磨细,粉粒细到0.15~0.70mm以下。
3)筛选,用一定规格的筛子进行筛选。
4)配料,选择不同的原料及不同种类原料的比例,确定使用原料的颗粒粒度。粘结剂一般选用热塑性材料,热塑性材料在常温下是固体状态,应用较多的是煤沥青。
5)掺混,将不同的母料进行混合,先将不同粒度的原料掺混均匀,加入粘结剂以后,再次掺混,每个粒子表面涂有粘结剂,使整个原料更加密实。
6)压型,将混合好的糊料通过外力加压成需要的尺寸。(www.xing528.com)
7)焙烧,相当于石墨的热处理,在隔绝空气的条件下,按一定的时间梯度逐渐升温的过程。焙烧温度在1000~1200℃,在这个温度下,低分子碳氢化合物蒸馏、分解、挥发。
8)石墨的浸渍,将石墨放置在高压容器内,在一定的温度和压力下,使液态的浸渍剂渗透到石墨环中去,达到改善力学性能的目的。虽然石墨环经过加压成形以后孔隙较小,但经过焙烧以后,一部分气体逸出,又形成了许多微小孔隙,石墨的浸渍就是为了填充这些孔隙,增加强度。
机械密封的金属环材料有不锈钢、铜、硬质合金等,由于硬质合金具有热导率高,线胀系数小,耐蚀性和耐热性好,而被广泛采用。硬质合金由难熔金属硬质化合物与粘接金属组成,主要有碳化物(WC)、碳化钛(TiC),粘接金属有钴、镍、钼、铬等。国内一般采用WC-Co系硬质合金,其强度和硬度都很高,熔点达到2870℃,有良好的热硬性和耐磨性,但WC-Co系硬质合金不耐盐酸、浓硝酸、浓硫酸、浓热碱等介质,原因是金属钴的粘接相会被溶解,在被腐蚀的表面上WC会失去强度。在中性盐溶液、弱碱、稀硫酸等介质中稳定。镍基的WC耐蚀性略强,但强度低。
WC-Co系硬质合金根据钴的含量不同,有不同的牌号,线胀系数为4.5~5.7×10-61/K。
一般采用粉末冶金的方法制造硬质合金,虽然有许多因素影响硬质合金的性能,但烧结工艺对其影响最大。烧结分三个阶段,即升温、保温和降温。实践表明,随着烧结温度的提高,在没有达到足够的密度之前,各项指标都随温度的升高而升高。当密度足够大以后,各项指标会出现不同变化。烧结温度是硬质合金加工制造过程中,需要控制的重要参数。
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