双合金整体套及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及平行双螺杆挤出机领域，特别涉及一种用于平行双螺杆挤出机机筒内的双合金整体套及其制作方法。
【背景技术】
[0002]在平行双螺杆挤出机的机筒内，目前通常使用由模具钢材料制成的基体套筒来防止在生产过程中塑料粒子对机筒的磨损和腐蚀，随着塑料的不断发展，塑料的性能不断地提高，对塑料粒子也提出了更高要求，从而在改性塑料粒子生产方面对机器的耐磨性和耐腐蚀性提出了更高要求，单纯的模具钢基体套筒已经无法满足日益提高的耐磨性和耐腐蚀性的要求。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种双合金整体套及其制作方法，使用本制作方法制作出来的双合金整体套能够有效提升基体套筒内侧壁的耐磨性和耐腐蚀性。
[0004]技术方案:本发明提供了一种双合金整体套，用于平行双螺杆挤出机机筒内，包括基体套筒和耐磨层，所述耐磨层附着在所述基体套筒内侧壁。
[0005]优选地，所述基体套筒由45号钢或模具钢制成，所述耐磨层由镍基合金材料或碳化妈颗粒强化镍基合金材料制成。
[0006]优选地，所述基体套筒的外轮廓为椭圆形，内轮廓为开口端相对设置的双C型。
[0007]本发明还提供了一种双合金整体套的制作方法，包含以下步骤:S1:制备所述基体套筒;S2:在制作所述耐磨层的粉末原料中加入适量有机粘结剂，将所述粉末原料调制成膏状原料;S3:将所述膏状原料均匀涂覆在所述基体套筒的内侧壁上;S4:对涂覆在所述基体套筒内侧壁上的膏状原料进行常压热处理;S5:对进行了所述常压热处理后的所述膏状原料进行真空烧结，得到所述耐磨层。
[0008]优选地，在所述S2中，所述有机粘结剂的质量占所述粉末原料质量的3%?5%。
[0009]优选地，在所述S3中，所述膏状原料在所述基体套筒内侧壁上的涂层厚度为Imm?5mm。涂层厚度控制在Imm?5mm范围内，以利于涂层耐冲击、耐腐蚀能力，同时有助于避免涂层中缺陷的产生，在干燥及烧结过程中，升温速度较慢，上述厚度能够有效防止涂层开裂，同时有利于涂层与基体套筒中元素的扩散，同时防止涂层产生裂纹等缺陷。
[0010]进一步地，在所述S4中，所述常压热处理包括以下步骤:S4-1:以5°C/min?20°C/min的速度升温至150°C?200°C;S4-2:在150°C?200°C保温0.5h?4h。
[0011]进一步地，在所述S5中，所述真空烧结包括以下步骤:S5-1:在压强为10—4Pa?10—3Pa的真空条件下以2°C/min?15°C/min的速度升温至1020°C?1150°C;S5_2:在1020°C?1150°C保温0.1h?Ih ； S5-3:以0.5°C/min?10°C/min的速度降温至室温得到所述耐磨层。经过真空烧结可以改变涂层材料表面的成分与组织，从而用表面冶金的方法得到致密、与基体套筒结合牢固、具有耐磨损、耐腐蚀及耐高温等特殊性能的耐磨层。
[0012]优选地，所述粉末原料为镍基合金粉末或碳化妈颗粒强化镍基合金粉末。
[0013]优选地，在所述碳化钨颗粒强化镍基合金粉末中，所述碳化钨颗粒的质量百分比为10%?35%，所述镍基合金的质量百分比为65%?90%。镍基合金粉末优选使用Ni60合金粉末，M60合金粉末具有较好的耐蚀性、耐磨性，但如果使用温度较高，会导致硬度下降，加入硬质相陶瓷颗粒WC，则可避免上述缺点，从而显著提高其硬度、耐磨性等。有益效果:本双合金整体套中由于涂覆了一层耐磨层，经过特殊的加工工艺使得该耐磨层的耐磨性和耐腐蚀性有能有了很大的提升，与现有技术中没有耐磨层的整体套相比，耐磨性和耐腐蚀性提升了近3倍，另外，由于该耐磨层的存在，外部的基体套筒可以选择相对低廉的材料制成，从而节省了基体套筒的制作成本，减少了由于磨损和腐蚀造成的基体套筒内侧壁上的材料流失，从而避免短时间内大量更换基体套筒所造成的不必要的资源浪费和经济损失，满足工况要求。
【附图说明】
图1为双合金整体套的立体结构透视图；
图2为双合金整体套的横截面示意图；
图3为沿图2中A-A面的剖视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明进行详细的介绍。
[0015]实施方式1:
本实施方式提供了一种双合金整体套，如图1?3所示，该整体套由45号钢或模具钢制成的基体套筒和镍基合金材料制成的耐磨层组成，耐磨层通过涂覆和烧结紧密附着在基体套筒的内侧壁上，在实际应用中，耐磨层优选使用Ni60，更优选的还可以在Ni60中掺入碳化钨WC颗粒，使得该耐磨层在符合抗腐蚀性的同时具备较高的抗磨损性能。
[0016]由图1?3可以看出本实施方式中的基体套筒为外部轮廓为椭圆形、内部轮廓为开口端相对设置的双C型，各部分尺寸可以根据客户需求任意调整，适用于不同型号的平行双螺杆挤出机的机筒，性价比较高。
[0017]实施方式2:
本实施方式提供了一种实施方式I中双合金整体套的制作方法:
首先制作出符合标准尺寸的45号钢材质的基体套筒，该制作基体套筒的工艺方法与现有技术无异，此处不做赘述；
其次向制作耐磨层的粉末原料中加入4.5%的有机粘结剂，本实施方式中优选Ni 60合金粉末与WC颗粒的混合粉末作为耐磨层的粉末原料，优选聚乙烯醇为有机粘结剂，以将上述粉末原料调制成膏状，其中，WC颗粒的质量百分比为25%，Ni60合金的质量百分比为75%;然后将膏状原料均匀地涂覆在基体套筒的内侧壁上，涂层的厚度控制在约4_;
接着将涂覆了膏状原料的基体套筒放置于常压热处理炉中以对膏状原料的耐磨层进行常压热处理;在常压热处理的过程中，首先以10°C/min的速度升温至180°C，并在180°C保温2.5h;
然后将经过常压热处理后的基体套筒放置于真空烧结炉中，以对耐磨层进行真空热处理;在真空烧结的过程中，首先在压强为10—3Pa的真空条件下以3°C/min的速度升温至1100°C，并在1100°C保温0.5h，最后以2°C/min的速度降温至室温得到所需耐磨性和耐腐蚀性的耐磨层。
[0018]实施方式3:
本实施方式与实施方式2大致相同，主要不同在于:
基体套筒的材质为模具钢，WC颗粒的质量百分比为10%，Ni60合金的质量百分比为90%;聚乙烯醇的质量占WC颗粒和Ni60合金混合粉末质量的5%;涂层厚度为1mm，在常压热处理过程中，以20°C/min的速度升温至200°C，并在200°C保温4h;在真空烧结过程中，首先在压强为10—3Pa的真空条件下以2°C/min的速度升温至1150°C，并在1150°C保温lh，最后以10°C/min的速度降温至室温得到所需耐磨性和耐腐蚀性的耐磨层。除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。
[0019]实施方式4:
本实施方式与实施方式2大致相同，主要不同在于:
基体套筒的材质为模具钢，WC颗粒的质量百分比为30%，Ni60合金的质量百分比为65%;聚乙烯醇的质量占WC颗粒和Ni60合金混合粉末质量的3%;涂层厚度为5mm，在常压热处理过程中，以5°C/min的速度升温至150°C，并在150°C保温0.5h;在真空烧结过程中，首先在压强为10—4Pa的真空条件下以2°C/min的速度升温至1020°C，并在1020°C保温0.lh，最后以0.5°C/min的速度降温至室温得到所需耐磨性和耐腐蚀性的耐磨层。除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。
[0020]上述各实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双合金整体套，用于平行双螺杆挤出机机筒内，其特征在于，包括基体套筒(I)和耐磨层(2)，所述耐磨层(2)附着在所述基体套筒(I)内侧壁。2.根据权利要求1所述的双合金整体套，其特征在于，所述基体套筒(I)由45号钢或模具钢制成，所述耐磨层(2 )由镍基合金材料或碳化妈颗粒强化镍基合金材料制成。3.根据权利要求1或2所述的双合金整体套，其特征在于，所述基体套筒(I)的外轮廓为椭圆形，内轮廓为开口端相对设置的双C型。4.一种如权利要求1中所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，包含以下步骤: S1:制备所述基体套筒(I); S2:在制作所述耐磨层(2)的粉末原料中加入适量有机粘结剂，将所述粉末原料调制成霄状原料； 53:将所述膏状原料均匀涂覆在所述基体套筒(I)的内侧壁上； 54:对涂覆在所述基体套筒(I)内侧壁上的膏状原料进行常压热处理； S5:对进行了所述常压热处理后的所述膏状原料进行真空烧结，得到所述耐磨层(2)。5.根据权利要求4所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，在所述S2中，所述有机粘结剂的质量占所述粉末原料质量的3%?5%。6.根据权利要求4所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，在所述S3中，所述膏状原料在所述基体套筒(I)内侧壁上的涂层厚度为Imm?5mm。7.根据权利要求4所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，在所述S4中，所述常压热处理包括以下步骤: S4-1:以5°C/min?20°C /min 的速度升温至 150°C?200°C; 54-2:在150°C?200°C保温0.5h?4h。8.根据权利要求4所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，在所述S5中，所述真空烧结包括以下步骤: 55-1:在压强为10—4Pa?10—3Pa的真空条件下以2°C/min?15°C/min的速度升温至1020°C?1150°C; 35-2:在1020°(3?1150°(3保温0.111?111 ； S5-3:以0.5°C/min?10°C /min的速度降温至室温得到所述耐磨层(2)。9.根据权利要求4?8中任一项所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，所述粉末原料为镍基合金粉末或碳化钨颗粒强化镍基合金粉末。10.根据权利要求9所述的双合金整体套的制作方法，其特征在于，在所述碳化钨颗粒强化镍基合金粉末中，所述碳化钨颗粒的质量百分比为10%?35%，所述镍基合金的质量百分比为65%?90%。
【专利摘要】本发明涉及平行双螺杆挤出机领域，公开了一种双合金整体套及其制作方法，该整体套用于平行双螺杆挤出机机筒内，包括基体套筒（1）和耐磨层（2），所述耐磨层（2）附着在所述基体套筒（1）内侧壁。该制作方法如下：制备所述基体套筒（1）；在制作所述耐磨层（2）的粉末原料中加入适量有机粘结剂，将所述粉末原料调制成膏状原料；将所述膏状原料均匀涂覆在所述基体套筒（1）的内侧壁上；对涂覆在所述基体套筒（1）内侧壁上的膏状原料进行常压热处理；对进行了所述常压热处理后的所述膏状原料进行真空烧结，得到所述耐磨层（2）。使用本制作方法制作出来的双合金整体套能够有效提升基体套筒内侧壁的耐磨性和耐腐蚀性。
【IPC分类】C23C24/08, C22C32/00, C22C19/03, B29C47/66
【公开号】CN105463447
【申请号】CN201510948226
【发明人】王无忌, 邓青, 陈传军
【申请人】苏州市博创合金料筒科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月17日