專利名稱：一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。具體地，采用所述方法制造的這種材料可用于耐腐蝕的大直徑機(jī)械密封摩擦副。
背景技術(shù)：
碳化硅的硬度接近金剛石并具有突出的耐磨性。碳化硅是在機(jī)械密封中應(yīng)用最廣泛的材料之一，碳化硅除在高溫下溶融強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化氣體外，在全濃度硫酸和沸點(diǎn)接近的苛性堿中也能穩(wěn)定地使用，特別是在很大的溫度范圍內(nèi)保持耐腐蝕性和耐磨性。但是，用碳化硅材料制成的摩擦副卻有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，那就它的是機(jī)械強(qiáng)度很低，很脆弱，極易在不均勻受壓條件下脆裂及碎裂。特別是那些大直徑(摩擦副外徑200mm以上)的機(jī)械密封石墨 靜環(huán)更容易發(fā)生脆裂。很多機(jī)械密封的制造商和用戶都有相同切身的體會(huì)，即碳化硅材料制造的機(jī)械密封摩擦副在運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，極易在裝卸過(guò)程中受外力造成裂紋、脆裂或碎裂，導(dǎo)致成廢品而不能使用；還有制造商或用戶在組裝貨安裝機(jī)械密封過(guò)程中也會(huì)由于稍微用力不當(dāng)造成碎裂而成廢品，由此造成成品的浪費(fèi)和時(shí)間的損失。行業(yè)內(nèi)對(duì)此一直極為頭痛，而且至今未提出更有效地解決辦法。本發(fā)明提出了一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。所述的大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副由由鐵鎳合金、粒度< Iym的碳化硅粉和適當(dāng)?shù)奶砑觿┎捎脽釅簾Y(jié)法制成。所述的鐵鎳合金的線膨脹系數(shù)為0. 5 X 10_6，比規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的線膨脹系數(shù)4. 5 X 10_6要低得多，完全滿足使用要求。其制造工藝是將鐵鎳合金金屬環(huán)或金屬片、按規(guī)定的比例混合均勻的碳化硅粉和添加劑裝入石墨模具內(nèi)，在2000—2100°C的熱壓爐內(nèi)加壓(30— 50Mpa)制成。采用所述方法制造的這種材料可用于耐腐蝕的機(jī)械密封摩擦副。用所述方法制成的機(jī)械密封用碳化硅摩擦副，不僅保留了碳化硅摩擦副材料的所有優(yōu)點(diǎn)和性能，更為重要的是，由于在制造過(guò)程中將環(huán)狀或片狀或條狀鐵鎳合金置于碳化硅粉的中央部位，有效地增強(qiáng)了碳化硅摩擦副的機(jī)械強(qiáng)度，從根本上解決了以往碳化硅材料制成的大直徑摩擦副極易脆裂和碎裂的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法，其特征在于所述的機(jī)械密封用碳化硅摩擦副由鐵鎳合金、粒度
的碳化硅粉和適當(dāng)?shù)奶砑觿┎捎脽釅簾Y(jié)法制成。其制造工藝是將鐵鎳合金金屬環(huán)或金屬片、按規(guī)定的比例混合均勻的碳化硅粉和添加劑裝入石墨模具內(nèi)，在2000—2100°C的熱壓爐內(nèi)加壓(30— 50Mpa)制成。由此可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，在制造過(guò)程中將環(huán)狀或片狀或條狀鐵鎳合金置于碳化硅粉的中央部位、按規(guī)定的比例混合均勻的粒度< Iym的碳化硅粉和適當(dāng)?shù)奶砑觿?，采用熱壓燒結(jié)法制成，有效地增強(qiáng)了碳化硅摩擦副的機(jī)械強(qiáng)度，從根本上解決了以往碳化硅材料制成的大直徑摩擦副極易脆裂和碎裂的問(wèn)題。


本發(fā)明的上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，附圖為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副的示意圖。圖中附圖中的1:按規(guī)定的比例混合均勻的碳化硅粉體和添加劑；附圖中的2 :環(huán)狀或片狀或條狀鐵鎳合金。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明中，一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。所述大尺寸的機(jī)械密封用碳化硅摩擦副由環(huán)狀或片狀或條狀鐵鎳合金、按規(guī)定的比例混合均勻的碳化硅粉體和添加劑組成，S卩環(huán)狀或片狀或條狀鐵鎳合金(附圖中的2)、按規(guī)定的比例混合均勻的碳化硅粉體 和添加劑(附圖中的I)。實(shí)施例一制造外徑500mm、內(nèi)徑200mm、厚度為30 mm的大直徑機(jī)械密封用石墨靜環(huán)工藝流程。先采用機(jī)械切削加工方式制取方環(huán)狀鐵鎳合金環(huán)，其尺寸規(guī)格為外徑400mm、內(nèi)徑300mm、厚度為10 mm，備用；取添加劑適量、取粒度< Iym的碳化硅粉體適量，并將兩者混合均勻后置于石墨模具，同時(shí)，將備用的方環(huán)狀鐵鎳合金環(huán)也置于混合好的碳化硅粉體中，此時(shí)，在操作上一定要注意將鐵鎳合金環(huán)置于混合好的碳化硅粉體中央部位；然后，在2000——2100°C的熱壓爐內(nèi)加壓(30——50Mpa)制成。取出后進(jìn)一步整形處理加工；再常溫靜置8小時(shí)后進(jìn)行磨削加工至成品。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員，均可按說(shuō)明書(shū)附圖所示和以上所述，順暢地實(shí)施本發(fā)明。但是，凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍，當(dāng)可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例；同時(shí)，凡依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法，其特征在于所述的機(jī)械密封用碳化硅摩擦副由由鐵鎳合金、粒度< Iym的碳化硅粉和適當(dāng)?shù)奶砑觿┎捎脽釅簾Y(jié)法制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳化硅中的金屬為膨脹系數(shù)極低的鐵鎳合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大直徑機(jī)械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。所述的機(jī)械密封用摩擦副由鐵鎳合金、粒度≤1μm的碳化硅粉和適當(dāng)?shù)奶砑觿┎捎脽釅簾Y(jié)法制成。其制造工藝是將金屬、按規(guī)定的比例混合均勻的碳化硅粉和添加劑裝入石墨模具內(nèi)，在2000—2100℃的熱壓爐內(nèi)加壓(30—50Mpa)制成。采用所述方法制造的這種材料可用于耐腐蝕的機(jī)械密封摩擦副。
文檔編號(hào)F16J15/30GK102979911SQ20121053264
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者婁天彥, 曲宸鋒, 蔣鏘, 曲冠星, 婁彧琦, 孫小聃 申請(qǐng)人:遼寧天澤產(chǎn)業(yè)集團(tuán)機(jī)械制造有限公司