泵體材料選擇考慮因素:強(qiáng)度、耐腐蝕、耐磨粒磨損、鑄造和機(jī)械加工性能、焊接修補(bǔ)性能、成本。
1、鑄鐵
對于大多數(shù)輸送液體應(yīng)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(qiáng)度抵抗所產(chǎn)生的壓力。在中等壓力和溫度范圍內(nèi),球墨鑄鐵被廣泛應(yīng)用。在灰鑄鐵和球墨鑄鐵不能達(dá)到足夠耐腐蝕性能應(yīng)用場合,耐蝕高鎳鑄鐵常被用做泵體材料。近年來開發(fā)出一種新型的,具有良好焊接性能的耐蝕高鎳鑄鐵材料(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15%~20%,在鹽水中廣泛應(yīng)用。
灰口鑄鐵是最常用的一種鑄鐵,國標(biāo)代號為HT。一般清水泵的泵體、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(huán)、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Class4
球墨鑄鐵是一種綜合性能較好的鑄鐵,國標(biāo)代號為QT。由于其力學(xué)性能接近鋼,同時其鑄造性能、加工性能優(yōu)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(yōu)越的。DIN標(biāo)準(zhǔn)對球墨鑄鐵的表示方法為GGG,美國的表示方法為Ductileiron。
2、鑄鋼
對于腐蝕和有害的石油產(chǎn)品,或多級泵出口壓力達(dá)13.8Mpa時,需要使用規(guī)定的鑄鋼或鑄造不銹鋼。在鍋爐給水泵和許多烴類應(yīng)用中,常選用馬氏體不銹鋼,馬氏體不銹鋼機(jī)械性能好,適用于高壓的工況,但耐腐蝕性能不如其他類不銹鋼。在化工應(yīng)用和其他腐蝕性的環(huán)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高速而產(chǎn)生的侵蝕,并且可以相對容易地進(jìn)行現(xiàn)場焊接修補(bǔ)。高壓淺海注水泵對耐腐蝕和機(jī)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(qiáng)度轉(zhuǎn)高,通常當(dāng)壓力>1.6Mpa時,承壓零件多采用鑄鋼,其國標(biāo)代號為ZG,最常用的牌號為ZG23%200-450。日本和美國通常用CS表示鑄鋼。