磁力螺杆泵作为无泄漏容积式泵的典型代表，通过磁力耦合技术替代传统机械密封，消除介质泄漏风险，其材质选择直接决定泵的性能边界与适用范围。该类泵的核心部件——螺杆、泵体及磁传动组件，均需针对介质特性进行定制化选材，以平衡耐受腐蚀性、机械强度与成本效益。例如，在燃油输送、船舶工程及化工流程中，磁力螺杆泵需长期稳定处理高温、黏稠或含微粒介质，其材质体系需兼顾抗磨损、耐受腐蚀与导热性能，形成“材质-工况”的匹配。
一、螺杆与泵体：耐受腐蚀与高强度的协同设计
磁力螺杆泵螺杆材质：主、从动螺杆多采用16MnCrS5、40Cr或38CrMoAlA等合金钢，通过渗碳淬火工艺提升表面硬度（HRC58-62），同时保持芯部韧性，以应对高黏度介质（如原油、树脂）的剪切力。针对强腐蚀性介质（如酸洗液、氯化物溶液），部分型号改用双相不锈钢2205或哈氏合金C-276，其点蚀当量PREN≥40，可耐受pH值1-14的极端环境。
泵体材质：灰铸铁HT200与球墨铸铁QT450-10适用于中低压工况，而铜合金ZCuSn10P1因自润滑特性，常用于输送含固体颗粒的浆料。高压场景（如液压工程）则依赖ZG270-500铸钢，其屈服强度≥270MPa，可承受2.5MPa级压力。
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、磁传动组件：稀土永磁与高导热材料的创新应用
磁耦合器：内、外磁转子采用钕铁硼（NdFeB）稀土永磁体，其剩余磁感应强度Br≥1.2T，矫顽力Hcj≥955kA/m，可传递扭矩密度达150kN·m/m³。为避免高温退磁（钕铁硼居里温度320℃），部分型号选用钐钴（SmCo）磁钢，其工作温度上限提升至350℃，适用于高温导热油输送。
隔离套：作为磁力耦合的关键屏障，隔离套材质需兼顾强度与耐蚀性。非金属泵多采用316L不锈钢，其Ni含量≥12%，可抵御氯离子应力腐蚀；超纯介质场景（如电子级化学品）则升级至哈氏合金B-3或钛合金TA2，前者在沸腾盐酸中腐蚀速率＜0.1mm/a，后者密度仅4.5g/cm³，显著降低泵体惯性。
导流散热设计：高黏度介质（如沥青、糖浆）输送时，磁涡流热损失可达泵轴功率的15%。为此，部分型号在隔离套外壁增设螺旋冷却流道，或采用氮化硅陶瓷轴承（导热系数30W/m·K），将工作温度控制在磁体安全阈值内。
三、行业适配与选型策略：从材质到场景的落地
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H₂S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。
从深海采油到半导体工艺，
磁力螺杆泵材质的迭代始终围绕“零泄漏、长寿命、广适配”三大目标展开。随着3D打印金属陶瓷与纳米涂层技术的成熟，未来泵体材料将突破传统合金的性能边界，为极端工况提供更轻量化、更耐久的解决方案。
