机筒的表面处理

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一、38CrMoAlA氮化

38CrMoAlA为国标推荐的机筒用优质氮化钢,其强化渗氮后,表面硬度可达HV900~1100。氮化层深度一般为0.4~0.7mm,经氮化后,机筒可具有较高的耐磨性和耐疲劳强度。渗氮层的硬度随深度的增加而迅速下降。当表面层一旦开始磨损,其磨损量就会随深度的增加而加快。

二、双金属机筒

双金属机筒即是在氮化钢、40Cr和45#钢制造的机筒内镶入耐磨损和耐腐蚀的合金内筒。该合金内筒是在普通钢材的表面离心浇铸厚度1.6~3.2mm的镍、铬、钻和硼等高强度合金。常用的耐磨性合金为铁-镍-硼(Fe-Ni-B),其硬度为HRC58~64;常用的耐腐蚀性合金为镍-钴-铬-硼(Ni-Co-Cr-B),其硬度为HRC50~56;而耐磨损和耐腐蚀性兼有的合金为铁-铬-镍-硼+碳化物(Fe-Cr-Ni-B+C),其硬度可达HRC58~65。

通常内筒经离心浇铸合金后,直接进行研磨,内筒内表面粗糙度小于Ra0.8。双金属内、外筒镶套的装配通常采用热压法或冷压法。热压法是将外筒加热至500℃左右(根据膨胀系数计算出膨胀量),使内孔膨大,再将冷的内筒压入,其公差配合为H7/P5。也可采用二段式的冷压法,内孔前段为动配合H7/h6,后段为过渡配合H7/js6。实践表明,虽然双合金螺杆机筒的价格比氮化钢38CrMoAlA机筒高出近1倍,但双金属机筒的使用寿命却为氮化钢机筒的3~6倍。双金属机筒由于不同合金层材料的线膨胀系数不同,故在高温时容易使螺杆与机筒的间隙过小,发生刮磨现象,这点应注意。

据报道,兰泰塑机公司最新研制的CB-NiCr金属陶瓷双金属衬套比Fe-Ni-B双金属筒体的使用寿命又提高3倍。该双金属衬套在450℃时的硬度可达HRC61,双金属结合面的剪切强度为210MN/m2,使用寿命可比38CrMoAlA氮化钢机筒提高近8倍。

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