CN203937163U - 双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，包括本体、硼化铁合金层；所述硼化铁合金层均匀同心地熔融在本体的表层，所述硼化铁合金层的整体厚度为50～150μm；所述本体为高铬高碳模具钢，所述模具钢为Cr12MoV。本实用新型提供的双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件为塑胶、LED、线缆、食品、饲料、建材等行业双螺杆机提供一种具备高耐磨性能的、能大幅度降低制造和应用成本的、能大幅度提高生产效率的双螺杆挤出机用硼化铁合金螺杆元件。
Description
技术领域
本实用新型涉及双螺杆挤出(造粒)机用硼化铁合金螺杆元件；尤其涉及一种运用机械加工和表面材料改质技术制作的双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件。
背景技术
随着我国塑胶行业、LED行业、线缆行业、食品行业、饲料行业、建材行业的快速发展，这些行业大量地装备双螺杆挤出机、从而大大地改变了单螺杆机粉碎和输送效率低、混炼均匀性差、产能不高等缺陷；
但随着双螺杆机的不断升级换代，如机器转速由400转/分钟提高到800～1000转/分钟，在塑胶等原料中大量添加玻纤、陶瓷、树脂、尼龙、碳酸钙等高磨损填充料，因此传统高速钢螺杆元件的耐磨性能就无法满足高速双螺杆机工况的需求，所以发明高耐磨性能螺杆元件成为行业的当务之急；
目前我国的双螺杆机螺杆元件主要采用38CrMoAl氮化钢和W6Mo5Cr4V2高速钢制作，上述钢材制作的螺杆元件在含有大量玻纤、陶瓷、树脂、尼龙、碳酸钙等填充料介质的双螺杆机工况中会被快速磨损，一般2-3个月必须停机更换螺杆元件，存在使用寿命短和生产产品质量一致性差等缺陷。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的双螺杆机螺杆元件耐磨性能低、使用寿命短、生产的产品质量一致性差这些技术问题，本实用新型提供了一种双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件。
为了达到上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，包括本体、硼化铁合金层；所述硼化铁合金层均匀同心地熔融在本体的表层，所述硼化铁合金层的整体厚度为50～150μm。
进一步，所述本体为高铬高碳模具钢，所述模具钢为Cr12MoV。
进一步，所述硼化铁合金层由铁和硼组成。
进一步，所述本体上拉制有渐开线内花键。
进一步，所述本体表面粗糙度为Ra0.4。
本实用新型的双螺杆挤出机用硼化铁合金螺杆元件制造成本低、工艺简单先进、结构合理、性价比高、使用寿命长，且社会效益和经济效益显著，具有广泛的应用和推广价值。
附图说明
图1为本实用新型双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件中螺纹块结构的示意图；
图2为图1螺纹块的截面示意图；
图3为本实用新型双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件中啮合块结构的示意图；
图4为图3啮合块的截面示意图；
图5为本实用新型双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件的剖面示意图；
图6为本实用新型双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获取的其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1-4所示本实用新型是由螺纹块及啮合块组成的双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，如图5所示本实用新型双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件包括本体102、硼化铁合金层101；所述硼化铁合金层101均匀同心地熔融在本体102的表层，所述硼化铁合金层101的整体厚度为50～150μm，其本体102为高铬高碳模具钢，所述模具钢为Cr12MoV；如图2所示本体102上拉制有渐开线内花键，本体102表面粗糙度为Ra0.4；所述硼化铁合金层是由铁和硼成份组成。
双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件的制造方法，包括以下步骤，
S1.机械加工工艺：选材、分切、调质、拉制内花键、数控车床切削加工、数控铣床切削加工、CNC切削加工、数控磨床磨削加工。
S2.盐浴浸渍熔融工艺：前处理、预热、盐浴浸渍熔融硼化铁合金层、后处理、除盐垢、数控平面磨床加工端平面。
其中，所述S1步骤具体包括，
A1：选材，根据盐浴浸渍熔融工艺对钢材成份指标要求，选择高铬高碳成份的Cr12MoV模具钢为螺杆元件基材；
A2：按螺杆元件产品导程长度分切钢坯；
A3：对Cr12MoV的螺杆元件钢坯进行调质；
A4：拉床拉制渐开线内花键；
A5：数控车床切削加工螺杆元件钢坯；
A6：数控铣床切削加工螺杆元件钢坯；
A7：CNC精加工螺杆元件钢坯；
A8：数控磨床磨削加工螺杆元件钢坯至标准尺寸，表面粗糙度为Ra0.4。
其中，所述S2步骤具体包括，
B1：对S1步骤加工合格的螺杆元件钢坯进行淬火、低温回火、高温回火的前处理，淬火温度为900～1000℃，时间为2～3小时；低温回火温度为180～300℃，时间为1～2小时；高温回火温度为500～600℃，时间为1～2小时。
B2：将经前处理后的螺杆元件钢坯装卡预热，预热温度为150～200℃，时间为20分钟；
B3：将装卡预热处理后的螺杆元件钢坯浸入盐浴炉浸渍熔融硼化铁合金层；浸渍的溶液成份为工业硼砂58～80%、电解铝4～12%、氯化钠8～15%、碳酸钠8～15%，浸渍熔融温度为900～1000℃，时间为8～10小时；
B4：对完成熔融硼化铁合金层螺杆元件进行淬火、低温回火的后处理，淬火温度为900～1000℃，时间为2～3小时；低温回火温度为180～300℃，时间为1～2小时；
B5：对盐浴熔融硼化铁合金层螺杆元件进真空电炉除盐垢，温度为800～880℃，时间2～3小时；
B6：数控平面磨床加工产品端平面，产品端平面垂直度控制在0.015MM。
本实用新型双螺杆挤出机用硼化铁合金螺杆元件和38CrMoAl及W6Mo5Cr4V2螺杆元件诸性能比较列表：
本实用新型的双螺杆机用硼化铁合金螺杆元件耐磨性能大大优于W6Mo5Cr4V2高速钢和38CrMoAl氮化钢制作的同类产品。采用Cr12MoV钢坯盐浴熔融硼化铁合金新工艺、新技术制造的螺杆元件耐磨性能为W6Mo5Cr4V2高速钢同类产品的2倍以上，制造成本仅为高速钢W6Mo5Cr4V2的50%。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围的内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，其特征在于：包括本体、硼化铁合金层；所述硼化铁合金层均匀同心地熔融在本体的表层，所述硼化铁合金层的整体厚度为50～150μm。
2.根据权利要求1所述双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，其特征在于：所述本体为高铬高碳模具钢，所述模具钢为Cr12MoV。
3.根据权利要求1所述双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，其特征在于：所述本体上拉制有渐开线内花键。
4.根据权利要求1所述双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件，其特征在于：所述本体表面粗糙度为Ra0.4。
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| CN103692635A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-02 | 章鹏 | 双螺杆机用高耐磨性能的硼化铁合金螺杆元件及其制造方法 |
| CN109476107A (zh) * | 2016-07-29 | 2019-03-15 | 安德里茨股份公司 | 螺旋挤压机 |
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