Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Вопрос, из какого материала делают рабочие колёса насосов, решается под конкретную среду и режим. Основные материалы — чугун, бронза, нержавеющая и легированная сталь, а также полимеры и композиты. Выбор определяется коррозионной стойкостью к перекачиваемой среде, сопротивлением абразивному износу и кавитационной эрозии, прочностью и рабочей температурой.
Ниже разобрано, из чего изготавливают рабочие колёса (импеллеры) центробежных насосов: какие марки чугуна, бронзы и стали применяют, как расшифровываются их обозначения по действующим стандартам, какие виды разрушения им угрожают и как подобрать материал под среду.
Рабочее колесо — наиболее нагруженная деталь проточной части: оно вращается в потоке, передаёт энергию жидкости и первым принимает на себя коррозию, абразив и кавитацию. Материал подбирают по совокупности факторов.
Универсального материала нет: колесо выбирают под среду и режим, балансируя стойкость, прочность и технологичность.
Чугун — самый распространённый материал колёс насосов общего назначения для чистой и слабоагрессивной воды. Он недорог, хорошо льётся, гасит вибрации, но хрупок и плохо переносит кислые среды.
Чугун с пластинчатым графитом по соответствующему стандарту. Применяется для воды и нейтральных сред при умеренных нагрузках. Хорошие литейные и демпфирующие свойства; ограничен по прочности и не подходит для кислот.
Чугун с шаровидным графитом: шаровидная форма включений вместо пластинчатой даёт заметно более высокую прочность и пластичность при сохранении хороших литейных качеств. Применяется для колёс, работающих при повышенных нагрузках и давлении.
Высокохромистые и другие легированные чугуны со специальными свойствами обладают высокой твёрдостью за счёт карбидов и применяются для колёс грунтовых и шламовых насосов, перекачивающих абразивные гидросмеси — пульпы, шламы, песок.
Медные сплавы ценят за коррозионную стойкость, антифрикционность и искробезопасность. Их применяют для морской воды, слабоагрессивных сред и насосов, где недопустимо искрообразование.
Литейные оловянные бронзы традиционно используют для арматуры и деталей, контактирующих с водой и слабоагрессивными средами, благодаря хорошей коррозионной стойкости и литейным свойствам.
Алюминиево-железистая бронза (например, БрА9Ж3Л) не содержит дефицитного олова и при этом по прочности и износостойкости не уступает оловянным, а часто превосходит их. На поверхности образуется плотная оксидная плёнка Al2O3, которая обеспечивает высокую стойкость в морской воде и хлоридсодержащих средах.
Литейные медно-цинковые сплавы (латуни) применяют для колёс небольших насосов, работающих с водой; они технологичны и недороги, но уступают бронзам по стойкости в тяжёлых условиях.
Стальные колёса применяют там, где нужны одновременно высокая прочность и коррозионная стойкость: в химических, пищевых, котельных и судовых насосах, при высоких напорах и в агрессивных средах.
Хромоникелевые аустенитные стали (тип 18-10, например 12Х18Н10Т) — основной коррозионно-стойкий материал для проточной части. Они хорошо сопротивляются ржавлению и многим химически активным средам, пластичны и свариваемы.
Рабочие колёса часто получают литьём из коррозионно-стойких стальных отливок. Мартенситные марки (например, 20Х13Л) дают повышенную твёрдость и стойкость к износу; аустенитные (12Х18Н9ТЛ, 10Х18Н9Л) — высокую коррозионную стойкость. Для сильно абразивных сред применяют высокомарганцовистую износостойкую сталь Гадфильда (110Г13Л).
Двухфазные аустенитно-ферритные стали сочетают высокую прочность и стойкость к хлоридной и кавитационно-коррозионной эрозии, поэтому их применяют для морской воды и особо агрессивных сред. Эти марки нормируются преимущественно международными стандартами.
Полимерные и композитные колёса применяют для химически агрессивных сред, где металлы корродируют, а также в малых и бытовых насосах. Они химически стойки, легки и не подвержены электрохимической коррозии, однако ограничены по прочности и рабочей температуре.
Полимеры и композиты привлекательны химической стойкостью и малой массой, но их рабочая температура и механическая нагрузка ограничены — это учитывают при подборе под напор и среду.
Марки литейных сплавов кодируют состав и свойства. Понимание обозначения помогает быстро оценить применимость материала.
Срок службы колеса определяется тремя основными механизмами разрушения, и материал выбирают исходя из того, какой из них преобладает.
Часто механизмы действуют совместно (например, кавитационно-коррозионный износ в морской воде). В таких случаях выбирают материал, стойкий сразу к нескольким воздействиям, либо применяют защитные покрытия.
Чаще всего из чугуна (серого, высокопрочного, износостойкого), бронзы и латуни, нержавеющей и легированной стали, а также полимеров и композитов. Конкретный материал выбирают под перекачиваемую среду и режим работы.
Чугун дешевле и хорош для чистой воды и нейтральных сред, но хрупок и боится кислот. Нержавеющая сталь прочнее и устойчива к коррозии и кавитации, поэтому её выбирают для агрессивных, пищевых и высоконапорных применений.
Для морской воды и хлоридсодержащих сред применяют алюминиевую бронзу (за счёт защитной плёнки Al2O3), а также дуплексные и аустенитные нержавеющие стали, стойкие к хлоридной коррозии.
Для пульп, шламов и песка применяют высокотвёрдые износостойкие легированные (высокохромистые) чугуны и высокомарганцовистую сталь Гадфильда (110Г13Л). Они дольше сопротивляются истиранию твёрдыми частицами.
Формой графита: у серого чугуна графит пластинчатый, у высокопрочного — шаровидный. Шаровидная форма повышает прочность и пластичность, поэтому высокопрочный чугун выдерживает более высокие нагрузки.
«Л» обозначает литейный сплав, предназначенный для изготовления отливок. В марке БрА9Ж3Л также зашифрованы основа (бронза), около 9 % алюминия и около 3 % железа.
Да, для химически агрессивных сред и небольших насосов. Полимеры химически стойки и легки, но ограничены по прочности и рабочей температуре, поэтому их применимость проверяют по напору и температуре среды.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.