What steel is used for extruder screws and barrels?

The most common base steel is 38CrMoAlA, known in Europe as 1.8509. Other regular grades are 34CrAlNi7 (1.8550), which nitrides deeper and harder, 31CrMoV9 (1.8519), 42CrMo which is equivalent to AISI 4140, SKD61 for hot-work duty, and stainless SS304 or SS316 for corrosion-critical applications. The base steel provides torsional strength and dimensional stability. On a correctly built part it never touches the melt, because the surface treatment does the work at the interface.

What is the difference between a nitrided and a bimetallic screw barrel?

Nitriding diffuses nitrogen into the existing steel surface, forming a hard case 0.4 to 0.7 mm deep without adding any new material. Bimetallic construction adds a genuine alloy layer bonded to the base steel: 1.0 to 1.5 mm of PTA-welded hardfacing on the screw flights, and 2.0 to 3.0 mm of centrifugally cast lining in the barrel bore. Nitriding suits clean unfilled resins at lower cost. Bimetallic suits abrasive and corrosive compounds where a thin case would be cut through quickly.

How do I choose the screw barrel material for my polymer?

Match the material to what the polymer does to metal. Clean PE, PP, PS and ABS cause neither abrasion nor corrosion, so a nitrided screw barrel serves well. Glass fibre and mineral fillers abrade, which calls for a tungsten-carbide-bearing alloy such as Colmonoy 83 on the screw. Rigid PVC corrodes because it releases hydrogen chloride, so the priority shifts to corrosion-resistant grades. Recycled feed attacks both ways at once and needs the most resistant combination available.

Is hard chrome plating better than bimetallic construction?

No, they solve different problems. Chrome plating deposits a thin layer that helps with release and mild corrosion protection, but it can flake under thermal cycling and mechanical load, and it is not a wear solution for abrasive compounds. Bimetallic construction fuses millimetres of alloy to the base steel by welding or casting, so the layer becomes part of the component and cannot peel. Choose chrome for release and light duty, bimetallic for genuine wear resistance.

Does higher hardness always mean longer screw barrel life?

No, and assuming it does leads to the wrong purchase. Hardness resists indentation, while resistance to abrasive filler comes from hard carbide particles held in a tougher matrix. Colmonoy 83 reads HRC 50 to 55, lower than Ni60 at HRC 56 to 62, yet it carries the higher anti-wear rating because it contains tungsten carbide. Corrosion resistance is a third property again, unrelated to both. Ask for hardness, composition and corrosion rating together.

When should a worn screw or barrel be reconditioned instead of replaced?

Recondition when the base steel and geometry remain sound but the wear surfaces have gone. A worn screw can be re-welded with fresh PTA hardfacing and machined back to original geometry, and a worn bore can be re-bored and re-lined by centrifugal casting. Replace instead when the shaft is bent, flight roots are cracked, the geometry never suited the compound, or so much material has been lost that re-machining would take the part below its strength envelope.

What material documents should come with a screw barrel order?

Ask for a material certificate showing the base-steel chemistry and heat number, and an inspection report recording the actual measured dimensions of your parts rather than the design values. For bimetallic construction, the alloy grade name and layer thickness should appear in writing on the quotation, not just the word bimetallic. EJS supplies a material certificate and an inspection report with every screw barrel and stamps a traceable identification number on each part.

挤出机螺杆机筒采用什么材料？

EJS技术团队· 2026 年 7 月 · 材料指南

直接回答

每个挤出机螺杆机筒都是由两种材料决定的，而不是一种。一个基础钢承受机械负载 — 通常为 38CrMoAlA、42CrMo 或不锈钢牌号。一个表面处理聚合物仍然存在——要么是 0.4 至 0.7 毫米深的氮化外壳，要么是几倍厚的双金属合金层。如果基础钢材错误，零件就会弯曲。如果表面不正确，它就会过早磨损。

询问大多数供应商他们的螺钉是由什么制成的，您会得到两个答案之一。要么是没有任何上下文的裸牌牌号，要么是毫无意义的“优质耐磨合金钢”一词。

两者都无助于买家做出决定。本指南给出了等级、它们在中国以外的称呼、每种表面处理对金属的实际作用，以及如何匹配螺杆机筒材质到您运行的聚合物。

1. 基础钢材及其国际同类钢材

基础钢材完成结构工作。它可以抵抗驱动器的扭转、侧向载荷下的弯曲以及温度下的尺寸漂移。在正确构建的零件上，它永远不会接触熔体——经过处理的表面可以解决这个问题。

中文等级名称让亚洲以外的买家感到困惑，而且大多数供应商从不翻译它们。这是映射。

用于挤出机螺杆和机筒的基础钢，与欧洲和美国的同类产品相同。等效物是出于规格目的的紧密匹配，而不是相同的化学性质。
中文等级	德标 / 欧标	AISI/美国	使用地点
38CrMoAlA	1.8509	硝基合金系列	行业标准。铝含量赋予卓越的氮化物外壳
34CrAlNi7	1.8550	硝基合金系列	氮化物比 38CrMoAlA 更深、更硬
31CrMoV9	1.8519	—	强度高、抗疲劳性能好
42铬钼合金	1.7225	AISI 4140	坚韧的通用合金钢；普通桶体
40铬	1.7035	美国钢铁协会5140	筒状外壳、低负荷组件
SKD61	1.2344	艾西H13	热加工、高工艺温度
Cr12MoV/D2	1.2379	AISI D2	高耐磨工具钢应用
SS304 / SS316	1.4301 / 1.4401	美国钢铁协会 304 / 316	腐蚀关键服务

为什么38CrMoAlA占主导地位。其铝含量在氮化过程中形成极其坚硬的氮化铝。这一单一属性使其成为整个行业的默认选择——它需要比几乎任何其他东西都更好的案例，并且成本合理。

供应商为每项工作只指定一种钢材，要么是在为您简化工作，要么是库存有限。询问他们建议的年级你的义务以及原因。

2. 表面处理：每种表面处理的实际用途

这是营销语言造成最大损害的地方。几种工艺被归为“涂层”，并且它们不具有可比性。

渗氮

氮在一定温度下扩散到钢表面，形成硬壳0.4 至 0.7 毫米深。没有添加新材料——现有的钢材被改造。由于该过程在转变温度以下进行，因此变形保持较低，这对于几米长的零件很重要。

氮化可以很好地处理干净的未填充树脂，并且成本最低。它的极限是深度。一旦磨料填充物切穿表壳，较软的芯钢就会位于下面并迅速腐蚀。

双金属：两种工艺，而不是一种

大多数文章都描述双金属结构，就好像一个过程可以制造两个部件一样。这涉及两个完全不同的流程，了解哪个流程可以告诉您供应商是否真正在内部制造。

螺丝采用PTA焊接。等离子转移电弧将合金粉末熔化到飞行面上，形成焊道，与基体钢冶金熔合。然后将超大沉积物加工回最终飞行几何形状，留下1.0 至 1.5 毫米合金正好位于螺钉接触孔的位置。

桶采用离心铸造。将熔融合金倒入旋转桶体内；离心力将其抛向内壁，并在那里凝固成致密的衬里，2.0 至 3.0 毫米整个孔径变厚。衬里比螺杆硬面更厚，因为更换机筒的成本要高得多。

PTA hardfacing alloy welded onto extruder screw flight lands, one of the main screw barrel material treatments

镀铬

硬铬沉积一层薄层，有助于脱模并抵抗轻微腐蚀。它对于特定的工作很有用。它不是磨料化合物的磨损解决方案，因为该层很薄，并且可能在热循环和机械负载下剥落。

您将看到广告中的流程 - 以及它们是什么

比较报价的买家会遇到其他几个涂料品牌。这里对它们进行了准确的描述，以便您可以判断您收到的报价。

市场上发现的其他表面工艺。 EJS 进行氮化、PTA 堆焊、离心铸造、淬火和镀铬；此处描述标记为未提供的流程仅供比较。
过程	它是什么	实用笔记
HVOF/热喷涂 (WC-Co)	高速粉末喷涂，机械粘合	比堆焊层更薄并且粘合方式不同。EJS 不提供。
等离子喷涂	粉末在等离子射流中熔化并喷涂	喷涂层不是焊缝。EJS 不提供。
激光熔覆	激光熔化合金沉积，熔结	有时被错误地描述为桶孔过程。EJS 不提供。
陶瓷内胆	陶瓷套筒或孔内涂层	专业利基。EJS 不提供。
类金刚石碳/物理气相沉积	非常薄的气相沉积膜	微米级；用于摩擦，而不是整体磨损。EJS 不提供。

注意一个特定的错误。一些供应商将枪管孔描述为“激光熔覆”或“等离子喷涂”。双金属筒衬采用离心铸造法生产。如果报价单对桶装工艺的描述不正确，请在订购前要求他们通过视频通话引导您参观他们的车间。

3.“双金属”内的合金牌号

“双金属”一词证实了合金层的存在。这年级确定它是否能在您的化合物中存活下来。大多数供应商说“镍基”，然后就停止了，这并没有告诉买家任何信息——Ni60 和 Colmonoy 83 都是镍基材料，并且性能非常不同。

螺钉堆焊合金（PTA 焊接，1.0–1.5 毫米）

合金	作品	抗磨损	防腐	硬度
镍60	镍+铬+铁+硅	★★★	★★★★	HRC 56–62
科尔莫诺伊 56	镍+铬+硅+铁	★★★	★★★★	HRC 53–58
科尔莫诺伊 83	镍+钨+铬+碳	★★★★	★★★★	HRC 50–55

筒形铸造合金（离心铸造，2.0–3.0 毫米）

合金	作品	抗磨损	防腐	硬度	最高温度
EJS01	铁+镍+铬+硼	★★★	★★	HRC 58–62	≤400℃
EJS02	镍+铬+钴+B	★★	★★★	HRC 50–58	≤450℃
EJS03	镍+铬+钴+V+B	★★★	★★★	HRC 55–60	≤450℃
EJS04	镍+钨+铬+B	★★★★	★★★	HRC 55–60	≤600℃

一项已发布的限制值得了解，因为没有其他供应商声明它：镍60 的玻璃纤维含量额定值低于 10%。超过此值，合金就超出了其预期用途。工程塑料废料的回收物通常含有原始化合物中的玻璃纤维，而买家在没有意识到的情况下超出了这一阈值。

4、硬度不是耐磨性

这种单一的误解比任何其他误解都导致更多的错误购买。

看看上面的表格。科尔莫诺伊 83 读HRC 50–55，在 HRC 56–62 时低于 Ni60。然而 Colmonoy 83 具有更高的抗磨损等级。

原因是结构性的。硬度衡量抗压痕能力。对磨料颗粒的抵抗力来自于硬质碳化物颗粒嵌入更坚韧的基体中— 碳化物进行研磨，而基体将它们固定到位。 Colmonoy 83 含有碳化钨，这就是为什么它在对抗玻璃纤维和矿物填料方面优于较硬的合金。

耐腐蚀性又是第三个属性，独立于其他两个属性。 EJS01 是列表中最硬的枪管合金，具有最低的腐蚀等级，尽管其硬度值令人印象深刻，但对于硬质 PVC 来说，它并不是一个好的选择。

不要单独根据硬度值购买。硬度、耐磨性和耐腐蚀性这三个特性很重要，并且相互影响。要求任何供应商说明他们提出的等级的所有三个。仅列出 HRC 的报价告诉您三者中最无用的一个。

Bimetallic screw with nickel-based hardfacing alloy on the flight lands, showing the working surface material — 成品双金属螺丝。这些焊盘上采用的合金是决定使用寿命的规格，而不仅仅是硬度值。

5、螺杆机筒按聚合物材质选择

将螺杆机筒材料与聚合物与金属的性能相匹配，而不是与一般质量等级相匹配。

材料选择采用聚合物。当两种机制同时攻击时，其中一种会造成更大的破坏。
聚合物	攻击机制	基体钢	表面
清洁 PE、PP、PS、ABS	两者都不	38CrMoAlA	氮化
硬质聚氯乙烯	腐蚀（HCl 释放）	38CrMoAlA	双金属，腐蚀主导（Ni60 / Colmonoy 56 螺杆，EJS02 / EJS03 机筒）
玻璃填充尼龙、PC	磨损	38CrMoAlA / 34CrAlNi7	双金属，硬质合金材质（Colmonoy 83 螺杆，EJS01 / EJS04 机筒）
矿物或 CaCO₃ 填充	磨损	38CrMoAlA	双金属，硬质合金牌号
回收/消费后	两者同时进行	38CrMoAlA	双金属，硬质合金牌号
阻燃化合物	腐蚀	38CrMoAlA	双金属，腐蚀主导
PET（干燥，未填充）	温和的	38CrMoAlA	氮化或双金属取决于输出
高温工程聚合物	热的	SKD61	双金属，EJS04 额定温度为 600°C
腐蚀关键服务	化学	SS304 / SS316	每个申请

买家错过了两点。第一的，填料含量比聚合物名称更重要— 未填充的 PP 和添加 30% 滑石粉的 PP 是不同的磨损问题。第二，重磨计数。在干净的流中添加 15% 的回收材料可以将整个工作转移到不同的材料类别。

6. 修复：何时可以恢复材料

磨损的磨损表面并不总是意味着需要新零件。这两种双金属工艺都可以在现有组件上重复。

磨损的螺钉可以用新的 PTA 硬面重新焊接，并加工回原来的螺纹几何形状。磨损的孔可以通过离心铸造重新钻孔和重新衬里。修复可保留原来的轴、键槽和轴颈，这在 OEM 零件停产或新零件的交货时间较长时最为重要。

修复或更换——决定因素

翻新当轴是直的时，几何形状适合化合物，并且只有磨损表面消失了
翻新当 OEM 零件停产或新建交货时间不可接受时
代替当轴弯曲或螺纹根部出现裂纹时
代替当原始几何形状不适合树脂时 - 重建是修复设计的时刻
代替当材料损失过多时，重新加工会使零件低于其强度范围

如果没有文件证明，螺杆机筒材料规格就毫无意义。每个采购订单属于三行。

材料规格清单

基础钢种，命名。不是“合金钢” — 38CrMoAlA、42CrMo、SS316，以适用者为准
表面处理和深度。根据规定的渗氮深度进行氮化，或根据规定的双金属合金牌号名称和层厚度（以毫米为单位）
交付时所需的文件。带炉号的材料证明、带实测尺寸的检验报告

EJS为每个螺杆机筒提供材料证明和检验报告，并在生产过程中在每个零件上印上可追溯的识别号。在与任何供应商签订的第一笔订单中，独立切割和分析样品的成本相对于零件容器的价值来说非常低。

如果申请涉及食品或医疗接触，说明在调查阶段因此基础钢材的选择和文件可以与您自己的合规计划相匹配。要求因市场和应用而异，并且它们属于规范而不是假设的。

EJS 的工作范围涵盖单螺杆, 平行孪生和圆锥形双胞胎两者的几何形状氮化和双金属的氮化、PTA 焊接和离心铸造的施工全部在舟山工厂内部进行。有关更广泛的购买情况，请参阅完整的买家指南.

8. 常见问题

挤出机螺杆和机筒使用什么钢？

最常见的基础钢是 38CrMoAlA，在欧洲称为 1.8509。其他常规牌号包括 34CrAlNi7 (1.8550)（氮化更深、更硬）、31CrMoV9 (1.8519)、42CrMo（相当于 AISI 4140）、用于热加工的 SKD61，以及用于腐蚀关键应用的不锈钢 SS304 或 SS316。基础钢提供扭转强度和尺寸稳定性。在正确构建的零件上，它永远不会接触熔体，因为表面处理在界面上起作用。

氮化螺杆机筒和双金属螺杆机筒有什么区别？

氮化将氮扩散到现有的钢材表面，形成0.4至0.7毫米深的硬质外壳，无需添加任何新材料。双金属结构在基础钢上添加了真正的合金层：螺杆螺纹上有 1.0 至 1.5 毫米的 PTA 焊接硬面，机筒孔中有 2.0 至 3.0 毫米的离心铸造衬里。氮化适合以较低的成本清洁未填充的树脂。双金属适合磨蚀性和腐蚀性化合物，薄外壳会被快速切穿。

如何为我的聚合物选择螺杆机筒材料？

将材料与聚合物对金属的作用相匹配。清洁的 PE、PP、PS 和 ABS 不会造成磨损或腐蚀，因此氮化螺杆机筒效果良好。玻璃纤维和矿物填料会磨损，因此需要在螺杆上使用碳化钨轴承合金，例如 Colmonoy 83。硬质 PVC 会因释放氯化氢而发生腐蚀，因此优先考虑耐腐蚀等级。回收饲料同时具有双向攻击性，因此需要最具抵抗力的组合。

镀硬铬比双金属结构更好吗？

不，他们解决不同的问题。镀铬层会沉积一层薄薄的层，有助于释放和轻度腐蚀保护，但它会在热循环和机械负载下剥落，并且它不是磨料化合物的磨损解决方案。双金属结构通过焊接或铸造将数毫米的合金熔合到基础钢上，因此该层成为组件的一部分并且不会剥落。选择铬以实现脱模和轻负荷，选择双金属以实现真正的耐磨性。

硬度越高是否就意味着螺杆机筒寿命越长？

不，假设它确实会导致错误的购买。硬度可抵抗压痕，而对磨料填料的抵抗力则来自于坚韧基体中的硬质碳化物颗粒。 Colmonoy 83 的 HRC 值为 50 至 55，低于 Ni60 的 HRC 56 至 62，但由于含有碳化钨，因此具有更高的抗磨损等级。耐腐蚀性又是第三个属性，与这两个属性无关。一起询问硬度、成分和腐蚀等级。

何时应修复而不是更换磨损的螺杆或机筒？

当基础钢材和几何形状保持完好但磨损表面消失时进行修复。磨损的螺杆可以用新的 PTA 硬面重新焊接，并加工回原始几何形状，磨损的孔可以通过离心铸造重新钻孔和重新衬里。当轴弯曲、螺纹根部破裂、几何形状不适合化合物或材料损失过多以致重新加工会使零件低于其强度范围时，请进行更换。

螺杆机筒订单应附带哪些材料文件？

要求提供显示基础钢化学成分和熔炼值的材料证书，以及记录零件实际测量尺寸而不是设计值的检查报告。对于双金属结构，合金牌号名称和层厚度应以书面形式出现在报价单上，而不仅仅是“双金属”一词。 EJS 为每个螺杆机筒提供材料证书和检验报告，并在每个部件上印有可追溯的识别号。