平行雙螺桿擠出機組合機筒內襯套

國產橢圓整體套產品質量狀況對比表>>

Omega 101A整體鋼套的性能介紹>>
整體套常用制造材料與我公司研發(fā)101A及102A材料的比較>>
鐵基耐磨損材料制造的橢圓內襯套使用壽命的比較>>
平雙組合機筒內襯套的三種形式>>
Omega 201A鈷基耐腐蝕整體鋼套介紹>>
耐磨損耐腐蝕Omega 301A鈷基材料介紹>>
SiC陶瓷內襯套及其性能>>
上海原元康平雙整體鋼套制造方法及工藝裝備>>

國產橢圓整體套產品質量狀況對比表

Remark：
1） 我公司對全球范圍內多家平行雙螺桿擠出機制造公司和塑膠配混終端用戶所提供的上述對比數據表示真摯的感謝；
2） 我公司目前正在研發(fā)具有超硬耐磨損性能的高釩鑄鐵橢圓整體套涕蜂，歡迎咨詢坎吻；
3） 歡迎任何有特殊工況條件需求，或較高品質需求的詢問和探討宇葱。

Omega 101A整體鋼套的性能介紹

    我公司生產的高抗磨損型合金整體鋼套（見右圖）瘦真，材料名稱為Omega 101A，對應德國Werner & Pfleiderer GMBH公司的材料編號為1.2292.2黍瞧。德方具體材料名稱為G-X 250CrV25诸尽，又稱為GP 27M。
    該材料是一種鐵基的高耐磨損型合金材料印颤，由碳化鉻您机，碳化硅，碳化錳等不同種類的微細碳化物顆粒均勻地分布于鐵的基材中年局，起到抗磨損作用际看。由于鑄鐵材料中鉻的含量較高，因此該材料實質上就是一種特殊的高鉻鑄鐵矢否。
    由于材料中鉻的含量高仲闽，該材料還具有一定程度的抗腐蝕性能。
    Omega 101A材料的合金元素成份及硬度如下：

        Omega 101A整體鋼套的成型方法有二種僵朗，一種是采用普通的精密鑄造成型方法赖欣，以應對普通高抗磨損性能的需求；另外一種則采用PM-HIP高溫等靜壓成型方法验庙，以對應于對材料密實性要求高顶吮，對材料抗磨損性能要求特別高的需求。
        PM-HIP冶金高溫等靜壓技術成形方法粪薛，是首先將改良后的這種高耐磨損悴了、在高溫區(qū)表現為低線膨脹性的合金粉末材料填入模腔體，放入高溫等靜壓處理爐中，在相當高的溫度和相當高的壓力下湃交，材料的分子受強擠壓力而加速運動熟空，冷卻后得到金相組織高密實性的、耐磨損性能極佳的內襯套巡揍。我公司該項技術填補了國內平行雙螺桿擠出機心臟部件采用高難技術制造的空白，滿足了業(yè)界的期盼菌瘪。
        PH-HIP高溫等靜壓技術成形的工藝流程示意圖如下：

        Omega 101A整體合金鋼套含量及物理性能相當于抗磨白口鑄鐵KmTBCr26型腮敌，它的其它物理性能為：
        極限抗拉強度Intensity of Tension（бb）≥450MPa
        斷裂應變Breaking Strain（εfB）=0.30%
        抗沖擊韌性 Toughne（KV2）=1.9 J（HV572）
        溶點范圍為2020～2060 °F
        金相組織：其鑄態(tài)下的金相組織為共晶碳化物M7C3+奧氏體；在硬化態(tài)下為共晶碳化物M7C3+二次碳化物+細針狀回火馬氏體+殘余奧氏體（文中M代表Fe俏扩、Cr等金屬原子糜工，C代表碳原子，見右圖）
        密度：7.30~7.50g / cm³（普通精密鑄造）录淡；≥7.50g / cm³（PM-HIP鑄造）
        熱膨脹系數 Coefficient Thermal Expansion：與一般中碳合金鋼作比較捌木，其特點是：一般中碳合金鋼的熱膨脹系數與其受熱溫度成正比關系，而Omega 101A合金材料的表現正相反嫉戚，該材料的熱膨脹系數與其受熱溫度成反比關系刨裆。實驗所得的熱膨脹系數平均值可以對比如下：
        材料溫度    Omega 101合金線膨脹系數   普通中碳合金鋼線膨脹系數
        25℃～250℃     平均14.23×10-6 /°F          平均12.68×10-6 /°F
        250℃～400℃    平均14.18×10-6 /°F          平均12.78×10-6 /°F
        我公司以上述二種工藝方法成型的整體鋼套，所采用的材料受德國W&P公司的制約彬檀，不對外公布具體配方帆啃，請予諒解。

整體套常用制造材料與我公司研發(fā)101A及102A材料的比較

一窍帝、化學成份及成品硬度比較

二努潘、耐磨損耐腐蝕性能比較（見右圖）
    本表是將德國Krupp Werner & Pfleiderer公司尤其是用來制造ZSK機型的，該公司自己研發(fā)的各牌號合金材料（灰色標注）坤学，芬蘭美卓Metso Material Technology公司推薦的合金材料疯坤、特殊粉末鋼材料（粉色標注），我公司研發(fā)的目前標配于各平雙擠出機制造公司的高鉻鑄鐵101A材料深浮，我公司最近研發(fā)的超硬高釩鑄鐵102A材料（綠色標注）压怠，以及其它通常用于制造平雙心臟部件的材料，在各合金材料的耐磨損耐腐蝕性能上進行的一個比較直觀的比較飞苇。
    我公司在橢圓整體套的售后服務中刑峡，要感謝各終端用戶的支持，向我們提供了不少使用數據玄柠，幫助我們歸納出表內各材料性能的對比情況突梦，供各方參考。我們衷心希望各配混造粒廠家繼續(xù)向我們提供寶貴的使用數據羽利，以幫助我們進一步完善和驗證表內所列各材料耐磨損耐腐蝕性能的比照宫患，再次表示謝意。
 

鐵基耐磨損材料制造的橢圓內襯套使用壽命的比較

    所有上述使用時長的比較这弧，均依據上海材料研究所完成于2014年4月的娃闲，在摩擦副相同虚汛，摩擦相對速度相同，摩擦重力相同等條件下對上述各材料匹配磨損的檢測數據皇帮。所有接受檢測的材料樣塊也均經過與各材料相對應的熱處理卷哩，例如氣體滲氮處理，淬火處理等...
    上述用以匹配磨損對照檢測的材料6470E是一種滲氮鋼属拾，相當于中國的38CrMoAl鋼種将谊；D2是模具鋼，相當于中國Cr12MoV鋼種渐白；M2是高速鋼尊浓，相當于中國W6Mo5Cr4V2鋼種。而101A合金是我公司研發(fā)于二十世紀初纯衍、相當于德國Werner & Pfleiderer GMBH公司編號為1.2292.2的栋齿、專用于制造橢圓內襯套的材料043。102A及103A均是我公司于2014年新近完成研發(fā)的同樣專用于制造橢圓內襯套的高釩鑄鐵類材料襟诸。103A合金相當于德國Werner & Pfleiderer GMBH公司編號為099的材料瓦堵，因其具有超高的硬度和抗磨損性能而被更多地使用于平行雙螺桿配混擠出機尤其需要玻璃纖維增強的側喂料段。
    提高擠出機核心部件的抗磨損性能之課題將永無寧日歌亲，歡迎各專家見仁見智提出討論谷丸。

平雙組合機筒內襯套的三種形式

平行雙螺桿擠出機組合式機筒內襯套，從其結構形式及材料形式上应结，我公司目前可以提供的二種產品的形態(tài)如下：

二個“C”字形雙金屬襯套組合在一起       整體合金形態(tài)的橢圓形襯套

我公司近日研制成功的第三種雙金屬形態(tài)的橢圓形襯套如右圖刨疼。這種襯套內襯合金層一般為碳化鎢顆粒強化鎳基或鈷基的合金材料，對于要求抗腐蝕同時具有較高的抗磨損性能之配混擠出鹅龄，尤其是應用于例如內孔大于60mm的橢圓內襯套揩慕，它是一種性價比很好的選擇。

關于如何提高用于配混擠出的平行雙螺桿擠出機核心部件使用壽命方面的任何寶貴意見和建議扮休，歡迎業(yè)內人士見仁見智迎卤，參加討論。

Omega 201A鈷基耐腐蝕整體鋼套介紹

    自從美國人Elwood Haynes于上個世紀初發(fā)展出鈷基+碳化物合金材料以來玷坠，良好的Co-Cr-W-C合金耐高溫蜗搔、耐腐蝕和耐氣蝕性能就聞名于天下。在Co-Cr-W-C合金基礎上八堡，我公司研制的Omega 201A合金材料樟凄，基體仍是鈷和鉻的合金固溶體，因此具有較高的機械強度和極好的抗氧化兄渺、耐腐蝕性能缝龄。
    我公司采用PM-HIP工藝方法，經過不懈努力，突破工藝上的多方面困難叔壤，所制造出的名稱為α201A合金材料的整體鋼套瞎饲，經我公司海外用戶于2008年2月后，將其使用于極端氯化聚氯乙烯CPVC的環(huán)境氣氛中炼绘，對比我公司額外提供的α201合金普通襯套嗅战，其抗腐蝕磨損性能表現優(yōu)異，用戶相當滿意俺亮，并于日前表達了后續(xù)批量下單的意向驮捍。
    201A合金基體是面心立方的鈷基固溶體，在800℃以上的工況條件下铅辞，仍保持有較高的機械強度和硬度厌漂。由于基體上分布著相當數量的富鉻型M7C3碳化物萨醒，使得該合金在腐蝕氣氛的工況條件下斟珊，甚至是高溫腐蝕氣氛狀況下，耐磨料腐蝕磨損性能優(yōu)異富纸，并同時具有極好的自嚙合抗粘著磨損性能和耐固態(tài)粉粒沖刷磨損的性能囤踩。
    201A合金化學成份及硬度見下表：

    我公司確定于2013年6月后，將這個新研發(fā)的晓褪，以HIP工藝方法成型的全新鈷基201A整體鋼套進入小批量試制階段堵漱，歡迎用戶詢洽。 

耐磨損耐腐蝕Omega 301A鈷基材料介紹

    自從美國人Elwood Haynes于上個世紀初發(fā)展出鈷基+碳化物合金材料以來涣仿，良好的Co-Cr-W-C合金耐高溫勤庐、耐腐蝕和耐氣蝕性能就聞名于天下。在Co-Cr-W-C合金基礎上好港，我公司研制的Omega 301A合金材料愉镰，基體仍是鈷和鉻的合金固溶體，因此具有較高的機械強度和極好的抗氧化钧汹、耐腐蝕性能丈探。
    我公司采用PM-HIP工藝方法，經過不懈努力拔莱，突破工藝上的多方面困難碗降，所制造出的名稱為Omega 301A合金材料的整體鋼套，經我公司海外用戶于2008年2月后塘秦，將其使用于增強型極端氯化聚氯乙烯CPVC的環(huán)境氣氛中讼渊，對比我公司額外提供的碳化鎢增強鎳基301合金的雙金屬普通“O”型襯套，其抗腐蝕磨損性能表現非常優(yōu)異尊剔，用戶相當滿意精偿，并于日前表達了后續(xù)批量下單的意向。
    Omega 301A合金基體是面心立方的鈷基固溶體，在800℃以上的工況條件下笔咽，仍保持有較高的機械強度和硬度搔预。由于基體上分布著相當數量的富鉻型M7C3碳化物，使得該合金在腐蝕氣氛的工況條件下叶组，甚至是高溫腐蝕氣氛狀況下拯田，耐磨料磨損性能優(yōu)異，并同時具有極好的自嚙合抗粘著磨損性能和耐固態(tài)粉粒沖刷磨損的性能甩十。
    與201A合金相比較船庇，301A合金具有較高的鎢含量，故其基體硬度更高侣监，耐磨料磨損性能也更好鸭轮，其化學成份及硬度見下表：

    我公司定向酸性試驗報告顯示，常溫下301A樣件在下述各類試驗介質中橄霉，表現為：

SiC陶瓷內襯套及其性能

    隨著塑膠擠出領域里各類擠出機的心臟部件耐磨損耐腐蝕的特定要求越來越高懒棉，我公司原先在國內首先研制的雙金屬機筒和雙金屬螺桿，在某些應用方面顯得捉襟見肘览绿，勉為其難策严。深入研發(fā)新的材料作為替代，這個題目已經非常清晰而日益緊迫地擺在了我們的面前挟裂，于是我們想到了SiC復合陶瓷享钞。
    右邊是我們初步研發(fā)的，分別用于單螺桿擠出機和平行雙螺桿擠出機的陶瓷材料內襯套照片诀蓉。
    SiC復合陶瓷材料的物理化學性能如下：
    主體成份：SiC
    密度 ρ：3.08～3.10g/cm3
    正彈性模量 Ε：410MPa
    硬度HRA: 89~92
    抗彎強度 σbb: 380MPa
    抗壓強度 σbc: 3970MPa
    平面應變斷裂韌度 Κic：4MPa/mm3/2
    熱膨脹系數 α1：4.0×10-6 / °F
    熱傳導率 λ：Φ30~35 W/(m•K)
    高溫抗氧化性：在高達1500℃溫度下栗竖，金屬減重速度尚極緩慢。
    SiC復合陶瓷具有優(yōu)異的抗摩擦磨損性能渠啤，這是任何金屬類材料狐肢，即使通過多種硬化手段也無法比擬的。SiC復合陶瓷更具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性沥曹，它幾乎能耐所有無機酸和堿液份名、鹽的腐蝕碟联，甚至我們研發(fā)的這種SiC復合陶瓷，還能夠在一定程度上抵抗住氫氟酸類的腐蝕磨損僵腺。實驗表明鲤孵，即使我們的SiC復合陶瓷與氫氟酸和硝酸的混合液接觸，也僅僅在SiC復合陶瓷表面生成了一層薄薄的氧化硅辰如，該致密的氧化硅層阻止了基體內部SiC被繼續(xù)氧化普监，從而使得SiC復合陶瓷抵抗氫氟酸和硝酸混合液的能力增強。
    SiC復合陶瓷襯套在空氣中的極限使用溫度可達1500℃琉兜。
    在新材料的開發(fā)和應用中凯正，我們誠懇地歡迎業(yè)內各用戶的指導。  

 

平雙整體鋼套制造方法及工藝裝備

    現在的中國豌蟋，制造業(yè)已經成為了全球經濟增長的基本原動力廊散，而反觀我國平行雙螺桿擠出機制造領域，尤其是比較我國平行雙螺桿擠出機心臟部件目前的制造水平梧疲，還普遍存在著制造材料老套允睹，制造工藝落后，工藝裝備陳舊的矛盾往声。這些矛盾日益突出擂找，嚴重阻礙著我國戳吝，甚至是全球塑料加工業(yè)對材料改性配混的制造需求浩销，對高轉速高產量低能耗的高端擠出機的需求，嚴重阻礙著行業(yè)的迅速發(fā)展听哭。
    我們的研發(fā)人員近年來將主攻方向迅速轉到了這個平行雙螺桿擠出機心臟部件新材料的研發(fā)慢洋，果斷探索采用全新的CNC裝備全程加工橢圓內襯套工藝方法。經過不懈的努力陆盘，繼2006年研制了國內著名的 101A合金以后普筹，我們于2014年突破了可以與德國W&P公司超硬高釩鑄鐵，牌號為99.3相匹敵的Omega 103A合金材料隘马，并且研發(fā)了更適合國情的太防，性價比更高的Omega 102A合金材料。這些新材料的研發(fā)和新裝備酸员，新工藝的采用蜒车，為我國行業(yè)的持續(xù)發(fā)展作出來卓越的貢獻。
    我公司引進的高端CNC數控設備（見右圖及下圖）幔嗦，已經貫穿裝備于整體橢圓襯套的整個制造過程酿愧，不但在切削效率上得到極大的提高，而更重要的是在整體襯套的制造精度上邀泉，無論是在襯套的尺寸公差控制中嬉挡，還是在襯套的形位公差控制中钝鸽，均達到了較高的理想水準，從而使產品的質量得到根本保障庞钢。
    我們仍然在努力拔恰，包括平雙螺紋元件采用CNC數控磨削方法的制造手段等。
    我們爭的是國人的光基括，爭的是民族工業(yè)的氣仁连。國內平行雙螺桿擠出機核心部件處于低水準的相對落后的制造狀況，我們有決心加以徹底改變阱穗。

上海原元康機械設備有限公司
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