磁力螺杆泵作爲無泄漏容積式泵的典型代表，通過磁力耦合技術替代傳統機械密封，消除介質泄漏風險，其材質選擇直接決定泵的性能邊界與適用範圍。該類泵的核心部件——螺杆、泵體及磁傳動組件，均需針對介質特性進行定制化選材，以平衡耐受腐蝕性、機械強度與成本效益。例如，在燃油輸送、船舶工程及化工流程中，磁力螺杆泵需長期穩定處理高溫、黏稠或含微粒介質，其材質體系需兼顧抗磨損、耐受腐蝕與導熱性能，形成“材質-工況”的匹配。
一、螺杆與泵體：耐受腐蝕與高強度的協同設計
磁力螺杆泵螺杆材質：主、從動螺杆多采用16MnCrS5、40Cr或38CrMoAlA等合金鋼，通過滲碳淬火工藝提升表面硬度（HRC58-62），同時保持芯部韌性，以應對高黏度介質（如原油、樹脂）的剪切力。針對強腐蝕性介質（如酸洗液、氯化物溶液），部分型號改用雙相不鏽鋼2205或哈氏合金C-276，其點蝕當量PREN≥40，可耐受pH值1-14的極端環境。
泵體材質：灰鑄鐵HT200與球墨鑄鐵QT450-10適用于中低壓工況，而銅合金ZCuSn10P1因自潤滑特性，常用于輸送含固體顆粒的漿料。高壓場景（如液壓工程）則依賴ZG270-500鑄鋼，其屈服強度≥270MPa，可承受2.5MPa級壓力。
弹性体定子：单螺杆泵的橡胶定子采用丁腈橡胶（NBR）或氟橡胶（FKM），前者耐油性优异，后者可耐受150℃高温及强氧化剂，二者硬度范围均为60-90 Shore A，确保密封容腔的容积效率。
二、磁傳動組件：稀土永磁與高導熱材料的創新應用
磁耦合器：內、外磁轉子采用钕鐵硼（NdFeB）稀土永磁體，其剩余磁感應強度Br≥1.2T，矯頑力Hcj≥955kA/m，可傳遞扭矩密度達150kN·m/m³。爲避免高溫退磁（钕鐵硼居裏溫度320℃），部分型號選用钐钴（SmCo）磁鋼，其工作溫度上限提升至350℃，適用于高溫導熱油輸送。
隔離套：作爲磁力耦合的關鍵屏障，隔離套材質需兼顧強度與耐蝕性。非金屬泵多采用316L不鏽鋼，其Ni含量≥12%，可抵禦氯離子應力腐蝕；超純介質場景（如電子級化學品）則升級至哈氏合金B-3或钛合金TA2，前者在沸騰鹽酸中腐蝕速率＜0.1mm/a，後者密度僅4.5g/cm³，顯著降低泵體慣性。
導流散熱設計：高黏度介質（如瀝青、糖漿）輸送時，磁渦流熱損失可達泵軸功率的15%。爲此，部分型號在隔離套外壁增設螺旋冷卻流道，或采用氮化矽陶瓷軸承（導熱系數30W/m·K），將工作溫度控制在磁體安全阈值內。
三、行業適配與選型策略：從材質到場景的落地
在石化行业，磁力螺杆泵需处理含硫原油（API度＜20），此时螺杆材质需升级至超级13Cr不锈钢，其Cr含量≥13.5%，配合阴极保护可抵御H?S腐蚀。而在食品领域，泵体需符合FDA 21 CFR 177.2600标准，304L不锈钢因Ni含量8-12%、碳含量≤0.03%，成为乳制品输送的。对于含30%固相的矿浆，碳化钨涂层螺杆（硬度HV1500）与聚氨酯包胶定子的组合，可将磨损率降低至0.02mm/1000h。
從深海采油到半導體工藝，
磁力螺杆泵材質的叠代始終圍繞“零泄漏、長壽命、廣適配”三大目標展開。隨著3D打印金屬陶瓷與納米塗層技術的成熟，未來泵體材料將突破傳統合金的性能邊界，爲極端工況提供更輕量化、更耐久的解決方案。
