Les bagues d'étanchéité en carbure de tungstène sont des composants essentiels des systèmes d'étanchéité industriels, largement utilisés dans des applications telles que les pompes et les vannes, les garnitures mécaniques, les équipements de conservation de l'eau et les réacteurs chimiques. Leurs performances déterminent directement l'efficacité de l'étanchéité, la durée de vie et la stabilité opérationnelle. Les performances essentielles des bagues d'étanchéité dépendent des matériaux utilisés. Actuellement, les principaux matériaux pour les bagues d'étanchéité en carbure de tungstène sur le marché comprennent principalement le carbure de tungstène de la série YG, le carbure de tungstène de la série YN et le carbure de silicium (SiC). De plus, différents grades d'un même matériau (tels que YG8, YG10, YN10, etc.) présentent des différences de performance significatives en raison des différents rapports de composition. Cet article utilisera un langage facile à comprendre, combiné à des listes et des tableaux, pour analyser clairement les différences entre ces matériaux et grades, aidant ainsi les professionnels de l'industrie à saisir rapidement la logique essentielle de la sélection des matériaux.
1. Tout d'abord, clarifier les principaux matériaux comparatifs : définitions de base de YG, YN et du carbure de silicium
Avant de comprendre les différences, clarifions d'abord les propriétés de base de ces trois principaux matériaux afin d'éviter toute confusion :
- Carbure de tungstène de la série YG :Appartient à un alliage dur de tungstène-cobalt, avec des composants principaux de carbure de tungstène (WC) et de liant cobalt (Co). « YG » est l'abréviation pinyin de « Ying Gu » (cobalt dur). La différence de teneur en cobalt est la clé pour distinguer les différents grades. Plus la teneur en cobalt est élevée, meilleure est la ténacité du matériau, mais la dureté et la résistance à l'usure diminueront légèrement.
- Carbure de tungstène de la série YN :Appartient à un alliage dur de tungstène-cobalt-azote, qui est basé sur la série YG avec l'ajout de nitrures (tels que TiN, TaN, etc.). « YN » est l'abréviation pinyin de « Ying Dan » (azote dur). L'ajout de nitrures vise principalement à améliorer la dureté, la résistance aux hautes températures et la résistance à l'oxydation du matériau, ce qui le rend adapté aux conditions de travail à haute température plus sévères.
- Carbure de silicium (SiC) :N'est pas un matériau en carbure de tungstène, mais un matériau inorganique non métallique. Les types courants comprennent le carbure de silicium fritté par réaction (RBSiC) et le carbure de silicium fritté sans pression (SSiC). Ses plus grandes caractéristiques sont une résistance aux températures extrêmement élevées et une résistance à la corrosion, ainsi qu'une dureté élevée, mais sa ténacité est relativement plus faible que celle des matériaux en carbure de tungstène.
2. Différences essentielles : comparaison complète des matériaux YG, YN et du carbure de silicium
Ces trois matériaux sont les choix les plus courants pour les bagues d'étanchéité en carbure de tungstène, avec des différences significatives dans les scénarios d'application. Voici une comparaison détaillée à partir de trois dimensions clés : performances clés, conditions de travail applicables et avantages/inconvénients, présentés de manière plus intuitive sous forme de tableau :
| Dimension de comparaison |
Carbure de tungstène de la série YG |
Carbure de tungstène de la série YN |
Carbure de silicium (SiC) |
| Dureté essentielle (HRA) |
89-92 |
91-94 |
92-95 |
| Résistance à l'usure |
Excellente, adaptée aux charges moyennes-faibles et aux conditions d'usure conventionnelles |
Supérieure, 15 % à 30 % supérieure à la série YG, adaptée aux conditions d'usure élevée |
Extrêmement élevée, plus résistante à l'usure que les matériaux en carbure de tungstène, particulièrement adaptée aux scénarios de friction à grande vitesse |
| Résistance aux hautes températures |
Générale, température de service à long terme ≤600℃, facile à oxyder en cas de dépassement |
Bonne, température de service à long terme ≤800℃, meilleure résistance à l'oxydation que la série YG |
Excellente, température de service à long terme jusqu'à 1200℃, forte stabilité à haute température |
| Résistance à la corrosion |
Bonne, résistant à la corrosion par les milieux conventionnels tels que les acides, les alcalis et les sels, mais non résistant aux milieux fortement oxydants |
Bonne, légèrement meilleure résistance à la corrosion que la série YG, avec une résistance à certains milieux oxydants |
Extrêmement forte, résistant à la corrosion par la plupart des acides, alcalis, sels et milieux fortement oxydants, presque pas érodé par les milieux chimiques |
| Ténacité (résistance aux chocs) |
Bonne, la meilleure ténacité parmi les matériaux en carbure de tungstène, peut résister à une certaine charge d'impact |
Générale, en raison de l'ajout de nitrures, la ténacité est légèrement inférieure à celle de la série YG, et la résistance aux chocs est légèrement faible |
Faible, fragile, ne résiste pas aux chocs violents, facile à fissurer en cas de choc |
| Conditions de travail applicables |
Scénarios d'étanchéité avec une température conventionnelle (≤600℃), une charge moyenne-faible et aucun impact fort, tels que les joints de pompe à eau ordinaires et les joints de transmission mécanique |
Scénarios d'étanchéité avec une température moyenne-élevée (≤800℃), une usure élevée et une légère corrosion, tels que les joints de pompe à huile à haute température et les joints d'équipement de transport intermédiaire chimique |
Scénarios d'étanchéité avec une température élevée (≤1200℃), une forte corrosion et une friction à grande vitesse, tels que les joints de réacteur à acide et à alcali forts, les joints de chaudière à haute température et les joints d'équipement nucléaire |
| Avantages |
Bonne ténacité, performances de coût élevées, faible difficulté de traitement et large gamme d'applications |
Résistance aux hautes températures, excellente résistance à l'usure, forte résistance à l'oxydation et certaine ténacité |
Résistance aux hautes températures, résistance à la corrosion et résistance à l'usure extrêmement fortes, longue durée de vie |
| Inconvénients |
Résistance aux hautes températures et résistance à l'usure limitées, ne convient pas aux conditions de forte corrosion |
Ténacité légèrement faible, prix 20 % à 40 % plus élevé que la série YG et difficulté de traitement légèrement plus élevée |
Fragile, faible résistance aux chocs, prix élevé (2 à 3 fois celui de la série YG) et exigences élevées en matière de précision de traitement |
3. Différences entre les différents grades d'un même matériau : différences internes des séries YG et YN
En plus des différences entre les différents matériaux, les bagues d'étanchéité de différents grades d'un même matériau présentent également des différences de performance en raison des différents rapports de composition. Le facteur d'influence essentiel est la teneur en liant (teneur en cobalt pour la série YG, teneur totale en cobalt + nitrure pour la série YN). Ce qui suit explique respectivement les différences entre les grades courants des séries YG et YN :
3.1 Différences entre les grades courants de la série YG (différence essentielle : teneur en cobalt)
Le nombre dans le grade de la série YG représente le pourcentage de teneur en cobalt. Par exemple, YG8 signifie que la teneur en cobalt est de 8 %, et le reste est du carbure de tungstène. Plus la teneur en cobalt est élevée, meilleure est la ténacité, mais la dureté et la résistance à l'usure diminueront légèrement, et le prix augmentera également avec l'augmentation de la teneur en cobalt.
| Grade |
Teneur en cobalt |
Caractéristiques de performance essentielles |
Conditions de travail applicables |
| YG6 |
6 % |
Dureté la plus élevée (HRA≥91), meilleure résistance à l'usure, mais ténacité la plus faible et faible résistance aux chocs |
Scénarios d'étanchéité statique avec faible impact et usure élevée, tels que les bagues d'étanchéité fixes et les joints d'équipement à basse vitesse |
| YG8 |
8 % |
Le meilleur équilibre entre dureté (HRA≥90) et ténacité, le grade le plus largement utilisé dans la série YG |
Scénarios d'étanchéité dynamique avec une vitesse conventionnelle et une charge moyenne-faible, tels que les pompes à eau ordinaires, les ventilateurs et les joints d'équipement hydraulique (choix le plus courant sur le marché) |
| YG10 |
10 % |
Meilleure ténacité que YG8, forte résistance aux chocs, mais dureté (HRA≥89) et résistance à l'usure légèrement inférieures |
Scénarios d'étanchéité avec une certaine charge d'impact et une vitesse moyenne-élevée, tels que les équipements de transport de milieux contenant une petite quantité d'impuretés et les joints de machines minières |
| YG15 |
15 % |
Meilleure ténacité, résistance aux chocs extrêmement forte, mais dureté (HRA≥88) et résistance à l'usure les plus faibles |
Scénarios d'étanchéité avec un impact élevé et une charge élevée, tels que les grandes pompes à boue, les concasseurs et autres joints d'équipement pour les milieux contenant beaucoup d'impuretés |
3.2 Différences entre les grades courants de la série YN (différence essentielle : teneur en nitrure)
Le nombre dans le grade de la série YN représente la teneur totale en cobalt + nitrures. L'ajout de nitrures (principalement TiN) vise principalement à améliorer la résistance aux hautes températures et la résistance à l'oxydation. Les grades courants incluent YN6, YN10, YN12, etc., parmi lesquels YN10 est le grade le plus largement utilisé.
| Grade |
Teneur totale en cobalt + nitrure |
Caractéristiques de performance essentielles |
Conditions de travail applicables |
| YN6 |
6 % |
Teneur élevée en nitrure, dureté la plus élevée (HRA≥93), meilleure résistance aux hautes températures (long terme ≤850℃), mais faible ténacité |
Scénarios d'étanchéité à haute température, à faible impact et à forte usure, tels que les joints de four à huile de transfert de chaleur à haute température et les joints d'équipement de transport de sels fondus |
| YN10 |
10 % |
Le meilleur équilibre entre résistance aux hautes températures (long terme ≤800℃) et ténacité, forte résistance à l'oxydation, le grade le plus courant de la série YN |
Scénarios d'étanchéité à température moyenne-élevée, à usure moyenne-élevée et à légère corrosion, tels que les joints de pompe chimique à haute température, les joints de conduites de vapeur et les joints d'équipement de transport d'huile chaude |
| YN12 |
12 % |
Meilleure ténacité que YN10, forte résistance aux chocs, résistance aux hautes températures légèrement inférieure (long terme ≤750℃) |
Scénarios d'étanchéité à température moyenne-élevée, à certain impact, tels que les joints de pompe à boue à haute température, les joints de ventilateur à haute température et autres joints d'équipement à haute température contenant une petite quantité d'impuretés |
4. Guide de sélection des matériaux : associer rapidement les conditions de travail aux matériaux/grades
Après avoir compris les différences entre les différents matériaux et grades, vous pouvez rapidement sélectionner la bague d'étanchéité en carbure de tungstène appropriée en fonction des conditions de travail de votre équipement. Ce qui suit est une logique de sélection simple :
- Si la condition de travail est une température normale, aucune corrosion, une charge moyenne-faible et aucun impact : la priorité est donnée à YG8 (performances de coût les plus élevées, large application) ; si l'usure est faible, YG6 peut être sélectionné pour améliorer la résistance à l'usure ; s'il y a un léger impact, YG10 peut être sélectionné.
- Si la condition de travail est une température moyenne-élevée (600-800℃), une légère corrosion et une usure élevée : la priorité est donnée à YN10 (équilibre entre résistance aux hautes températures et ténacité) ; si la température est plus élevée (≤850℃) et qu'il n'y a pas d'impact, YN6 est sélectionné ; s'il y a un impact, YN12 est sélectionné.
- Si la condition de travail est une température élevée (>800℃), une forte corrosion (acide et alcali forts) et une friction à grande vitesse : la priorité est donnée au carbure de silicium (SiC). Il convient de prêter attention à l'évitement des chocs violents sur l'équipement, et des structures tampons doivent être adaptées si nécessaire.
- Si la condition de travail est une température moyenne-faible avec des impuretés et un impact élevé : la priorité est donnée à YG10 ou YG15 (teneur élevée en cobalt, bonne ténacité), et les séries YN et le carbure de silicium à haute fragilité doivent être évités.
5. Notes complémentaires : précautions d'utilisation
- Bien que les bagues d'étanchéité en carbure de silicium présentent d'excellentes performances, elles doivent être manipulées avec soin lors de l'installation pour éviter les collisions, sinon elles sont faciles à fissurer ; en même temps, la planéité de la surface d'étanchéité doit être assurée, sinon l'effet d'étanchéité sera affecté.
- Lors de l'utilisation de bagues d'étanchéité de la série YG, si la température du milieu dépasse 600℃, des mesures de refroidissement doivent être prises, sinon la surface d'étanchéité tombera en panne en raison de l'oxydation.
- Il est recommandé de sélectionner des matériaux avec des performances correspondantes pour la paire d'étanchéité (bague rotative + bague fixe) du même équipement, tels que la bague rotative YG8 correspondant à la bague fixe YG8, ou la bague rotative en carbure de silicium correspondant à la bague fixe en carbure de silicium, pour éviter une usure rapide causée par une différence de dureté excessive.
- En termes de prix : carbure de silicium ＞ série YN ＞ série YG. Parmi les mêmes matériaux, les grades avec une teneur élevée en liant ont des prix plus élevés. Lors de la sélection, une considération globale doit être accordée aux conditions de travail et aux coûts, et des performances plus élevées ne sont pas nécessairement meilleures.
Résumé : le cœur de la sélection est « l'adaptation aux conditions de travail »
Les différences entre les différents matériaux (YG, YN, carbure de silicium) et les différents grades d'un même matériau de bagues d'étanchéité en carbure de tungstène sont principalement les différences de concentration des performances——la série YG excelle en ténacité et en performances de coût, la série YN est forte en résistance aux hautes températures et en résistance à l'usure, et le carbure de silicium est bon en résistance aux hautes températures et en résistance à la corrosion. Il n'est pas nécessaire de rechercher aveuglément des performances élevées lors de la sélection. La clé est d'adapter les matériaux et les grades correspondants en fonction des conditions de travail de votre équipement, telles que la température, la corrosion du milieu, le degré d'usure, la charge d'impact, etc., afin d'assurer l'efficacité de l'étanchéité, de contrôler les coûts et de prolonger la durée de vie.
En tant que professionnel de l'industrie des produits industriels en carbure de tungstène, nous pouvons personnaliser le matériau et le grade de bague d'étanchéité appropriés pour vous en fonction de vos conditions de travail spécifiques (telles que le type de milieu, la température, la vitesse, la pression, etc.). Si vous avez des besoins spécifiques en matière d'étanchéité d'équipement, n'hésitez pas à nous contacter pour des suggestions de sélection plus précises !
Votre message doit contenir entre 20 et 3 000 caractères!
French
