高壓水射流系統(tǒng)零部件的可靠性與尺寸大小取決于它們所用的材料。該系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備高壓缸體由于 承受較高的壓力,還伴有交變載荷或沖擊載荷,所用材料必須滿足機(jī)械強(qiáng)度高,塑性和韌性好、可鍛性好、淬透性好等基本要求。用于高壓系統(tǒng)零部件的材料,其抗拉強(qiáng)度少為σb≥900MPa,伸長率δ5≥10%,端口收縮率ψ≥40%。由于鉻鎳鉬(釩)鋼具有良好的淬透性和強(qiáng)度、韌性的匹配,所以高壓、超高壓容器中所用的CrNiMo和CrNiMoV鋼為國內(nèi)外高壓缸體通用鋼種。典型鋼如美國的AISI4340、AISI4330,英國的EN25、EN27,德國的34CrNiMo8,中國的35CrMoA、40CrNiMoA、G4335V、30CrNiMoVA、34CrNi3MoA、PCrNi3MoV。
超高壓材料應(yīng)該具有以下特性
(1)不銹:由于以水為工作介質(zhì),并存在于各超高壓零件的管道之中,故超高壓材料應(yīng)具有良好的防銹能力。
(2)高強(qiáng)度:由于超高壓零件要承受300MPa以上的超高壓,作為超高壓零件材料,應(yīng)具有較高的抗拉強(qiáng)度,這樣才能既保證滿足壓力要求,同時(shí)又具有較高安全系數(shù)的情況下,高壓零件的體積不至于過于龐大。尤其作為動密封原件之一的高壓活塞桿,應(yīng)具有非常好的抗磨能力
(3)較強(qiáng)的抗疲勞能力:該材料應(yīng)具有良好的韌性,材料本身較為致密,材料內(nèi)部只有極少微觀缺陷。
只有達(dá)到以上要求,并且通過合適的表面處理手段,才有可能制造出壽命較長的超高壓零件。
實(shí)際上高壓水射流系統(tǒng)零件材料的選擇往往并非強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度越高越好,而應(yīng)選擇既強(qiáng)度高又人性化的材料,那些只有很高抗拉強(qiáng)度而伸長率較小的剛才是不宜用作典型的高壓系統(tǒng)零件的。