[發(fā)明專利]一種雙螺桿整體合金襯套及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110377803.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN113172225A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮元正;姜明智;陳正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京智田機(jī)電有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B22F3/14
• 分類號(hào): B22F3/14;C22C37/10;C22C37/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種雙螺桿整體合金襯套及其制備方法，包括壓頭，模套和芯模，所述模套包括外模套和內(nèi)模套，所述內(nèi)模套與芯模之間放置合金粉末，首先對(duì)熱壓燒結(jié)爐抽真空，然后加壓，對(duì)粉末進(jìn)行冷壓成型，之后開始升溫，進(jìn)行熱壓燒結(jié)，保溫完成后卸壓，繼續(xù)升溫至粉末熔點(diǎn)，最后斷電自然降溫。溫度低于100℃后出爐；通過采用熱壓燒結(jié)工藝，提出一種具有高耐磨、耐腐蝕且加工工藝簡單、生產(chǎn)成本低的雙螺桿整體合金襯套及其制備方法。該方法既能改善真空燒結(jié)工藝產(chǎn)品的力學(xué)性能和耐磨性，提高產(chǎn)品的使用壽命,又能明顯降低熱等靜壓工藝的制備成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙螺桿整體合金襯套及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著全球橡塑行業(yè)、化工行業(yè)、LED行業(yè)、線纜行業(yè)、木塑行業(yè)、建材行業(yè)、飼料行業(yè)、食品行業(yè)的快速發(fā)展，這些行業(yè)大量地裝備雙螺桿擠出機(jī)，由于添加物、填充物的不斷加入，改性塑料已經(jīng)成為塑料發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)雙螺桿擠出機(jī)的核心部件—機(jī)筒提出了極高的要求，需要更加耐磨、耐腐蝕的原材料提高機(jī)筒的使用壽命，減少擠出機(jī)的停機(jī)檢修維護(hù)次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

目前，雙螺桿擠出機(jī)用復(fù)合整體襯套的制備主要采用真空燒結(jié)工藝和熱等靜壓工藝。真空燒結(jié)整體襯套雖然設(shè)備簡單，成本低，但產(chǎn)品難以實(shí)現(xiàn)高致密，力學(xué)性能偏低，耐磨層與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度低，使用壽命不如熱等靜壓工藝制備的產(chǎn)品。

而熱等靜壓工藝制備的整體襯套密度高，力學(xué)性能好，界面結(jié)合強(qiáng)度高，耐磨性優(yōu)異，但是對(duì)設(shè)備的要求高，產(chǎn)品變形大，加工量大，原材料浪費(fèi)較多，綜合成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種雙螺桿整體合金襯套及其制備方法用來克服現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合整體襯套難以實(shí)現(xiàn)高致密，力學(xué)性能偏低的缺陷。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明公開了一種雙螺桿整體合金襯套，包括壓頭，模套和芯模，所述模套包括外模套和內(nèi)模套，所述內(nèi)模套與芯模之間放置合金粉末。

其制備方法包括：

1)采用的原料粉末為鐵基合金粉末，按重量百分比計(jì)，所述鐵基合金粉末包括：C：3.45％，Cr：30.07％，B：2.26％，Si：3.26％，Ni：3.33％，Mo：2.05％，F(xiàn)e：余量；

2)采用的熱壓模具為等靜壓石墨模具，為防止合金粉末與模套粘連，在模套內(nèi)腔均勻噴涂BN脫模劑，噴涂不少于2次，每次噴涂完后干燥約1h；

3)將合金粉末均勻裝填進(jìn)內(nèi)模套的內(nèi)腔，在合金粉末上部放置壓頭，將模具放入熱壓爐內(nèi)后，對(duì)爐腔抽真空，時(shí)間為1-2h，真空度小于10Pa；

4)對(duì)合金粉末冷壓成型，壓力為20-40Mpa，加壓時(shí)間為10-30min；

5)加熱燒結(jié)，40min升溫至300℃，50min升溫至800℃，800℃保溫2h，之后卸壓，繼續(xù)升溫35min至1150℃，保溫30min；

6)降溫，3-4h降溫至500℃，之后設(shè)備斷電，自然降溫，冷卻至100℃以下后出爐；

7)熱處理去除應(yīng)力，按照3-5℃/min的速率升溫至700-750℃，保溫3-4h，然后以15-20℃/h的速率降溫至150℃，之后在爐內(nèi)自然冷卻；

8)機(jī)加工，將燒結(jié)好的毛坯精加工至最終成品，即得鐵基合金雙螺桿整體合金襯套。

進(jìn)一步的，所述芯模呈“8”字結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步的，步驟3)中，將合金粉末均勻裝填進(jìn)模腔，在合金粉末上部放置壓頭，將模具放入熱壓爐內(nèi)后，對(duì)爐腔抽真空，時(shí)間為1h，真空度為1Pa。

進(jìn)一步的，步驟4)中，對(duì)合金粉末冷壓成型，壓力30Mpa，加壓時(shí)間30min。