離心泵泵體材料常用有鑄鐵、不銹鋼、鑄鋼、青銅、復合材料、碳素結構鋼、合金鋼和非金屬材料,在鑄造時選擇材料要考慮這些因素:a強度;b耐腐蝕;ε耐磨粒磨損;d鑄造和機械加工性能;ε焊接修補性能;f成本。現在我們來具體介紹下。
一、鑄鐵
對于大多數輸送液體應用來說,灰鑄鐵是制造泵殼體的較好材料。對于單級泵,通常灰鑄鐵有足夠的強度抵抗所產生的壓力。在中等壓力和溫度范圍內,球墨鑄鐵被廣泛應用。在灰鑄鐵和球墨鑄鐵不能達到足夠耐腐蝕性能應用場合,耐蝕髙鎳鑄鐵常被用做泵體材料。近年來開發出一種新型的,具有良好焊接性能的耐蝕髙鎳鑄鐵材料(命名為D2W),含有少量鈮元素,以改善其焊接性能。典型的奧氏體鑄鐵含鎳15920%,在鹽水中廣泛應用。
灰口鑄鐵是最常用的一種鑄鐵,國標代號為HT。一般清水離心泵的泵體、葉輪泵蓋、懸架等均采用該材料,通常用到三種牌號:HT150、HT200、HT250.對于底座、墊板等非主要零件多采用HT150,泵體、泵蓋、懸架等多采用HT200而葉輪、口環、軸套等多采用HT250.各國對灰鐵的表示方法有所不同,如日本的代號為FC,德國的代號為GG,美國為Cass4。
球墨鑄鐵是一種綜合性能較好的鑄鐵,國標代號為QT。由于其力學性能接近鋼,同時其鑄造性能、加工性能優于鋼,因此通常把它作為鑄鋼的替代品。最常用到的牌號有:QT450-10、QT500-7、QT600-3.由于受鑄造等原因的限制,目前水泵的葉輪采用該材料,尤其是切割式的開式葉輪性價比都優越的。DN標準對球墨鑄鐵的表示方法為GGG,美國的表示方法為 Ductile iron
二、不銹鋼
不銹鋼是應用最多的不銹鋼為奧氏體不銹鋼。除鹽酸、稀硫酸等少數介質外,奧氏體不銹鋼是優良的耐腐蝕材料,是化工泵最常采用的耐腐材料。另外,高合金不銹鋼(20號合金)和雙項不銹鋼也是較理想的耐腐蝕材料
三、鑄鋼
對于腐蝕和有害的石油產品,或多級泵出口壓力達13.8Mpa時,需要使用規定的鑄鋼或鑄造不銹鋼。在鍋爐給水泵和許多烴類應用中,常選用馬氏體不銹鋼,馬氏體不銹鋼機械性能好,適用于髙壓的工況,但耐腐蝕性能不如其他類不銹鋼在化工應用和其他腐蝕性的環境下,奧氏體不銹鋼(CF-8M,CF-3M等)常用來作泵殼體材料,另外,奧氏體不銹鋼還能抵抗由于髙速而產生的侵蝕,并且可以相對容易地進行現場焊接修補。高壓淺海注水泵對耐腐蝕和機械性能有更高的要求,其泵殼體選雙相不銹鋼材料(50%鐵素體+50%奧氏體)
由于鑄鋼的強度轉高,通常當壓力>16Mpa時,承壓零件多采用鑄鋼,其國標代號為ZG,最常用的牌號為ZG230-450日本和美國通常用CS表示鑄鋼
四、碳素結構鋼
通常分為蒈通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。最具代表性的普通碳素結構鋼為Q235,各類鋼板、型鋼多采用該材料;最具代表性的優質碳素鋼為45號鋼其廣泛用于無腐蝕要求時的泵軸材料
五、合金鋼
最具代表性的合金鋼為40Cr,通常用于高強度泵軸的材料。
六、非金屬材料
泵用非金屬材料主要用于密封,如聚四氟乙烯、氟橡膠、丁腈橡膠等。其中聚四氟乙烯因具有優良的耐腐蝕、耐高溫性能而用于化工泵的密封墊以及機械密封的靜密封,適用于250℃內幾乎所有的化工介質,其缺點是硬度較高、裝配難度大
氟橡膠也是一種較好的耐溫、耐腐蝕材料,耐溫上限以160℃為宜,當用戶無特殊要求時公司化工泵均采用該材料的密封圈;而丁腈橡膠主要用于耐油或清水介質時的靜密封。
七、青銅
在許多水泵應用中,也使用青銅材料作泵體。在小型低壓泵中常用鉛青銅,鉛有助于泵體的密封性。錫青銅用作更大一些的離心泵的泵體材料。鎳鋁青銅雖具有最好的機械性能和耐腐蝕性能,但價格昂貴,沒有競爭力
八、復合材料
為了提高泵的耐化學腐蝕性能,可以在蝸殼內安裝襯里,用作襯里的材料有聚四氟乙烯,橡膠等。整體陶瓷和石墨泵用于特別腐蝕性的液體中,如:氫氟酸在造紙和紙漿工業,金屬精加工工業,復合材料(如環氧樹脂)被用于制造泵體,