磁力螺桿泵作為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范圍。該類泵的核心部件——螺桿、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，磁力螺桿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、螺桿與泵體：耐受腐蝕與高強度的協同設計

磁力螺桿泵螺桿材質：主、從動螺桿多采用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銹鋼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。
彈性體定子：單螺桿泵的橡膠定子采用丁腈橡膠（NBR）或氟橡膠（FKM），前者耐油性優異，后者可耐受150℃高溫及強氧化劑，二者硬度范圍均為60-90 Shore A，確保密封容腔的容積效率。

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、外磁轉子采用釹鐵硼（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。為避免高溫退磁（釹鐵硼居里溫度320℃），部分型號選用釤鈷（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：作為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不銹鋼，其Ni含量≥12%，可抵御氯離子應力腐蝕；超純介質場景（如電子級化學品）則升級至哈氏合金B-3或鈦合金TA2，前者在沸騰鹽酸中腐蝕速率＜0.1mm/a，后者密度僅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%。為此，部分型號在隔離套外壁增設螺旋冷卻流道，或采用氮化硅陶瓷軸承（導熱系數30W/m·K），將工作溫度控制在磁體安全閾值內。

三、行業適配與選型策略：從材質到場景的落地

在石化行業，磁力螺桿泵需處理含硫原油（API度＜20），此時螺桿材質需升級至超級13Cr不銹鋼，其Cr含量≥13.5%，配合陰極保護可抵御H?S腐蝕。而在食品領域，泵體需符合FDA 21 CFR 177.2600標準，304L不銹鋼因Ni含量8-12%、碳含量≤0.03%，成為乳制品輸送的。對于含30%固相的礦漿，碳化鎢涂層螺桿（硬度HV1500）與聚氨酯包膠定子的組合，可將磨損率降低至0.02mm/1000h。

從深海采油到半導體工藝，磁力螺桿泵材質的迭代始終圍繞“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涂層技術的成熟，未來泵體材料將突破傳統合金的性能邊界，為極端工況提供更輕量化、更耐久的解決方案。