[发明专利]一种铁基合金双螺杆整体合金衬套及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁基合金双螺杆整体合金衬套及其制备方法，该铁基合金双螺杆整体合金衬套由钴基合金粉末一体烧结成型，按重量百分比计，该镍基合金粉末成分包括：B:1.50‑3.00、C：0.80‑1.60、Cr:6.00‑12.00、Ni:8.00‑16.00、Si:2.00‑3.50、W:0.00‑3.00、Fe余量。本发明方法采用独特的加工工艺过程，革新了衬套、机筒组合的传统工艺方式，烧结后的铁基合金衬套硬度为HRC58‑65，耐磨性能为6542材料的4‑7倍，有效提高了衬套的使用寿命，降低了生产成本，满足了市场对产品质量不断提高的迫切需求。

技术领域

本发明涉及双螺杆挤出机技术领域，尤其涉及一种铁基合金双螺杆整体合金衬套及其制备方法。

背景技术

现有螺杆挤出机用整体式内衬套，无复合合金结构，为整体结构衬套，其主要制作材料为高铬铸铁、高矾铸铁、W6Mo5Cr4V2高速钢(工具钢)、热等静压铁基粉末合金等，在结构上，整体式内衬套虽然解决了C型/O型分离式复合合金内衬套的拼接处接缝间隙问题，使用寿命比C型/O型分离式复合合金内衬套套有所提高，但由于双螺杆挤出机具体使用环境对筒体内衬套和螺杆之间的配合间隙有较为严格的工艺要求，即该配合间隙大于一定数值(1-1.5mm)后，对挤出机生产出的产品质量及生产效率产生较大影响，通常在整体式内衬套的内孔磨损1-1.5mm后便需要进行更换内衬套，造成剩余的材料浪费，不环保。

如专利CN105463447A公开了一种双合金整体套及其制备方法，其包括基体套筒和耐磨层，耐磨层附着在基体套筒内侧壁，基体套筒由45号钢或模具钢制成，耐磨层由镍基合金材料或碳化钨颗粒强化镍基合金材料制成，且碳化钨颗粒的质量百分比为10％～35％，镍基合金的质量百分比为65％～90％。由于该双合金整体套的耐磨损能差，使用寿命短，不能够满足现有日益提高的双螺杆挤出机高质量、高使用寿命的工作要求，需要经常停机更换，停机时间长，造成双螺杆挤出机的使用/维护成本较高。

而铁基合金材料具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点，现有应用主要以氧乙炔喷焊、等离子焊、超音速喷焊或激光覆焊为主，由于铁基合金喷焊层的高硬度特性，难以切削，使得铁基合金的应用范围受到一定限制。此外，发明人将现有技术中的铁基合金采用高成本的加工技术制成合金衬套，高分子挤出材料中的相关添加剂易磨损和腐蚀该合金衬套，因此，现有铁基合金的耐磨损和耐腐蚀性能还有待进一步的提高。

发明内容

本发明为解决现有技术中的铁基合金材料在应用于挤出机衬套时的局限性问题，将铁基合金应用于双螺杆挤出机衬套，提出一种具有高耐磨、耐腐蚀且加工工艺简单、生产成本低的铁基合金双螺杆整体合金衬套及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种铁基合金双螺杆整体合金衬套，该铁基合金双螺杆整体合金衬套由铁基合金粉末一体烧结成型，按重量百分比计，所述铁基合金粉末成分包括：B:1.00-3.50、C：0.50-2.00、Cr:3.00-15.00、Ni:5.00-20.00、Si:1.50-4.00、W:0.00-5.00、Fe余量。

进一步优选地，在所述的铁基合金双螺杆整体合金衬套中，按重量百分比计，所述铁基合金粉末成分包括：B:1.50-3.00、C：0.80-1.60、Cr:6.00-12.00、Ni:8.00-16.00、Si:2.00-3.50、W:0.00-3.00、Fe余量。

进一步较为优选地，在所述的铁基合金双螺杆整体合金衬套中，按重量百分比计，所述铁基合金粉末成分包括：B:2.00-2.50、C：1.00-1.40、Cr:9.00-10.00、Ni:10.00-12.00、Si:2.50-3.00、W:0.00-1.50、Fe余量。