不同密封副材料的表面织构设计及其润滑和密封特性

简介

表面织构化是提升机械密封性能的有效途径,合适的密封副材料是保证机械密封长寿命、高可靠性运行的先决条件。为获得基于不同密封副材料的表面织构设计原则,选取硬质合金/碳石墨、硬质合金/碳化硅两类密封副材料,在硬质合金密封环端面加工不同参数的直线型、V型槽表面织构,研究其润滑和密封特性。结果表明,对于硬质合金/碳石墨密封副,在密封端面加工面积率为4%、(θ,β)参数为(-30°, 60°)的V型沟槽织构具有较优的减摩和抑制泄漏效果;对于硬质合金/碳化硅密封副,织构化密封端面能显著降低摩擦因数和启动力矩、促进密封端面热量排散、且不会增加泄漏,面积率为6%直槽型织构效果最优。进一步揭示了织构类型和排布形式对润滑和密封性能的作用机理,为不同工况下密封副端面织构化设计提供了参考。