A 双金属螺杆机筒带有一个单独的耐磨合金层，通过冶金方式结合到钢基上——不是涂层，也不是电镀层。螺丝采用 PTA 焊接硬面，厚度为 1.0–1.5 毫米。筒体采用离心铸造衬里，厚度为 2.0–3.0 毫米。升级在磨蚀性或腐蚀性化合物上赚取了成本，并在清洁的未填充树脂上浪费了金钱。
螺丝回到我们的工厂，飞行着陆已经完成。客户使用 30% 玻璃填充尼龙。螺杆经过氮化处理。持续了十四个月。
双金属结构中相同的几何形状，在相同的化合物上，几年后返回进行检查，并且仍然在公差范围内进行测量。
这个间隙就是双金属螺杆机筒所需要的。但间隙的存在只是因为化合物具有磨蚀性。通过两个螺钉运行干净的 PE，您将很难在使用寿命结束时区分它们 - 而且您会在升级上浪费金钱。
本指南解释了什么是双金属结构，它是如何实际制造的（两种不同的工艺，大多数文章都弄错了），哪种合金牌号很重要，以及——其他人没有写的部分——什么时候升级会浪费你的预算。
快速解答
- 双金属是指通过冶金方式结合到钢基上的耐磨合金层，不是涂层，也不是镀层。
- 螺杆和机筒的制造方式不同。螺钉采用 PTA 焊接硬面 (1.0–1.5 mm)。筒体采用离心铸造内衬 (2.0–3.0 毫米)。
- 当您的化合物具有磨蚀性或腐蚀性时，请购买：玻璃纤维、矿物填料、阻燃剂、硬质 PVC、再生饲料。
- 对于干净的未填充树脂，请跳过它。氮化处理天然 PP、PE、PS 和 ABS 的成本仅为其一小部分。
- 成绩比单词更重要。询问牌号名称、层厚度和硬度。
1. 什么是双金属螺杆机筒？
双金属螺杆机筒结合了两种金属，可完成两种不同的工作。基础钢提供结构强度、抗疲劳性和尺寸稳定性。粘合到工作表面的单独合金层可提供聚合物所需的耐磨性和耐腐蚀性。
“毕”是二的意思。这两种金属是融合，而非混合。金属的混合物是合金；双金属零件将两种材料保持在不同的层中，并在它们之间形成冶金结合。
这种区别在商业上很重要。镀铬枪管不是双金属——镀层位于表面并且可能剥落。氮化枪管不是双金属——氮化会扩散氮进入现有的钢材而不是添加新材料。一个双金属螺杆机筒添加几毫米厚的真正合金，成为组件的一部分。
基础钢材
| 基础钢 | 标准 | 使用地点 |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | 亚洲的主力渗氮钢 |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | 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 | AISI 4140 | 坚韧、广泛使用 |
| SKD61 / SS316 | — | 高温和腐蚀关键任务 |
2.两种不同的工艺：螺杆与机筒
这是有关该主题的大多数文章出错的地方。他们描述双金属螺杆机筒，就好像一种工艺可以制造这两个部件。这涉及两个完全不同的流程，了解哪个流程就可以告诉您供应商是否实际上在内部制造。
螺杆：PTA 焊接（硬面）
PTA 代表等离子转移弧。等离子炬熔化合金粉末并将其作为焊道沉积到螺杆螺纹面上。沉积的合金与基体钢以冶金方式熔合——这是焊接，而不是喷涂。
焊接后，螺钉返回车床。超大的硬面经过加工，达到最终的飞行几何形状和公差。剩下的是一个1.0 至 1.5 毫米耐磨合金层正好位于螺杆接触机筒壁的位置。螺纹面是螺钉磨损的地方，因此对它们进行表面硬化处理是重点。
筒体：离心铸造
枪管孔的合金由卧式离心铸造。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、均匀的衬里。在受控气氛下进行铸造可以防止出现孔隙并保证粘合牢固。
结果是2.0 至 3.0 毫米合金衬里覆盖整个孔长度。为什么比螺丝粗？几何和经济学。孔是螺杆沿其整个长度运行的表面，更换机筒的成本远高于螺杆。
| 成分 | 过程 | 合金层 | 它保护什么 |
|---|---|---|---|
| 拧紧 | PTA焊接（堆焊） | 1.0 – 1.5 毫米 | 飞行着陆——滑动接触面 |
| 桶 | 离心铸造 | 2.0 – 3.0 毫米 | 全孔 - 螺杆运行的表面 |
对供应商的实际考验。请他们描述如何将合金应用到螺杆上以及如何将其应用到机筒上。真正的制造商会毫不犹豫地命名两种不同的工艺。一家贸易公司对“涂层”给出了一个模糊的答案。
3. 双金属与氮化：实际变化是什么
氮化将氮扩散到钢的表面，形成坚硬的外壳。没有添加新材料。案件正在审理中0.4至0.7毫米深，表面在 38CrMoAlA 上达到大约 HV 850-950。
这个案子确实很难。它的弱点是它很薄，并且化学成分有限。
| 财产 | 氮化 | 双金属 |
|---|---|---|
| 图层类型 | 扩散盒（无添加材料） | 添加合金，冶金结合 |
| 螺杆层深 | 0.4 – 0.7 毫米 | 1.0 – 1.5 毫米 |
| 桶层深度 | 0.4 – 0.7 毫米 | 2.0 – 3.0 毫米 |
| 表面硬度 | 高压 850 – 950 | HRC 50 – 62（取决于材质） |
| 耐磨性 | 缓和 | 高至优秀 |
| 耐腐蚀 | 有限的 | 良好到优秀（取决于成绩） |
| 相对成本 | 1.0× | 更高——合金和工艺都会增加成本 |
| 最佳职责 | 干净、未填充的树脂 | 填充饲料、腐蚀性饲料或回收饲料 |
一旦磨料填充物切穿氮化物外壳，较软的芯钢就会位于下面并快速腐蚀。这就是为什么玻璃填充化合物上的氮化部件无法正常降解——它们会持续存在，然后很快失效。
双金属层的深度为毫米。它磨损缓慢，并且磨损率大致保持线性。这个深度就是耐磨性的所在，这也是两种结构的磨料化合物的使用寿命相差如此之大的原因。
4. 合金牌号 — 询问编号
大多数供应商将其合金描述为“镍基”或“碳化钨”。这几乎什么也没告诉你。 Ni60 和 Colmonoy 83 都是镍基合金，它们的性能非常不同。
螺钉堆焊合金（PTA 焊接）
| 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 |
筒体铸造合金（离心铸造）
| 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℃ |
让人绊倒的细节
看看 Colmonoy 83。它的硬度读数为HRC 50–55 — 降低在 HRC 56–62 时优于 Ni60。然而 Colmonoy 83 具有最高的抗磨损等级。
硬度和耐磨性不是同一属性。表面硬度高，抗压痕；对磨料填料的耐磨性来自嵌入合金中的碳化物颗粒。 Colmonoy 83 含有碳化钨（其成分中的“Wc”）。这些嵌入的碳化物颗粒可以对抗回收物中的玻璃纤维、矿物质和砂砾，并且它们周围的基质可以更软，而不会损害结果。
因此，当供应商仅向您报价硬度时，他们引用的是错误的数字。求作文。
将等级与化合物相匹配
| 你的化合物 | 螺丝合金 | 枪管合金 | 为什么 |
|---|---|---|---|
| 玻璃纤维尼龙，矿物填充 | 科尔莫诺伊 83 | EJS01或EJS04 | 碳化钨可应对磨损 |
| 硬质聚氯乙烯 | 镍60 或 科尔莫诺伊 56 | EJS02或EJS03 | HCl 会腐蚀，但不会磨损 |
| 回收/消费后饲料 | 科尔莫诺伊 83 | EJS01或EJS04 | 砂砾和金属细粉就像砂纸一样 |
| 阻燃化合物 | 科尔莫诺伊 56 | EJS02或EJS03 | 化学侵蚀性包装 |
| 高温工程聚合物 | 科尔莫诺伊 83 | EJS04 | EJS04 可承受高达约 600°C 的温度 |
| 洁净PP、PE、PS、ABS | 氮化就够了 | 无磨损、无腐蚀——省钱 | |
5. 当它物有所值时
有五个条件证明升级是合理的。通常其中任何一个就足够了。
- 磨料填充剂。玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉、矿物增强材料。它们可以像砂纸切割软木一样切割氮化物外壳。
- 腐蚀性化学。硬质 PVC 在降解时会释放 HCl。许多阻燃包装具有化学腐蚀性。含氟聚合物直接腐蚀钢材。
- 回收的和消费后的饲料。回收料带有砂砾、金属细粉和不可预测的污染物——大多数加工商使用的磨蚀性最强的材料。
- 高吞吐量，停机时间会造成伤害。如果更换一颗螺丝需要三天的生产时间，那么经济性就会转向需要更换次数较少的零件。
- 磨损历史表明氮化是错误的选择。在您的化合物上快速磨损的氮化零件正在告诉您一些事情。更换是修复规格最便宜的时刻。
总拥有成本的情况很简单。双金属的前期成本更高。在磨料负荷方面，螺杆机筒寿命的延长可将每运行小时的成本降至氮化以下，通常在第一个更换周期内。确切的数学计算取决于您的树脂、填料装载量、吞吐量以及生产线一小时的停机成本 - 这就是为什么任何在不询问您的化合物的情况下报价通用寿命倍增器的供应商都是猜测。
6. 什么时候不应该购买双金属
没有竞争对手撰写此部分。不管怎样，请阅读它——它可能会帮你省钱。
干净的、未填充的树脂不需要双金属。如果您使用不含磨料填料和腐蚀性添加剂的天然 PP、PE、PS 或 ABS，38CrMoAlA 氮化螺杆和机筒将为您提供良好的服务，而且成本要低得多。双金属保护闲置。你花钱买了盔甲来对付一个永远不会出现的敌人。
低吞吐量或间歇性生产线。如果机器每周运行几个小时，无论结构如何，磨损都会缓慢积累。投资回收期已经超过了合理的时间点。
当真正的问题是别的事情时。过早磨损有时是由于螺杆未对准、轴弯曲、原料污染或工艺运行远高于设计温度造成的。双金属结构无法修复任何这些问题——它只会在潜在故障继续存在的情况下磨损得更慢。升级前进行诊断。
诚实的供应商会告诉你这一点。询问制造商您的化合物是否适合双金属，并注意他们在回答之前是否询问您实际运行的是什么。
7. 如何验证您是否确实收到了双金属
“双金属”一词出现在许多发票上。合金并不总是出现在零件上。四项检查可以保护您。
验证清单
- 在报价单上以书面形式询问合金牌号。不是“镍基合金”——牌号名称。 Ni60、Colmonoy 56、Colmonoy 83 或制造商自己指定的已公布成分。
- 以书面形式询问层厚度。螺钉表面硬化层应为 1.0–1.5 毫米。桶衬应为 2.0–3.0 毫米。供应商报价枪管厚度为 0.5 毫米，实际上是在向您出售其他产品。
- 索取基础钢材的材料证书。每批次均应附有显示化学和机械性能的工厂测试证书。交叉检查热数。
- 在第一份订单中，分析样品。冶金实验室可以对试样进行切片并确认层厚度、合金化学成分和结合质量。相对于一容器的螺丝来说，成本是微不足道的。
内部生产双金属的制造商可以毫无摩擦地回答这四个问题。 EJS为每个螺杆机筒提供检验报告和材料证书，并在生产过程中在每个零件上印上可追溯的识别号。在这些问题上的任何犹豫都值得注意。
8. 如何指定报价
螺杆机筒接近100%定制件。不存在标价——制造商根据您的具体情况制定报价，因此您的询问质量决定了答案的质量。
在一个工作日内发送这六项物品和一份严肃的工厂报价：
- 机器制造商和型号。零件是根据图纸或机器品牌和代码制造的。
- 螺杆直径、长径比和总长度。
- 你的化合物，诚实地说。“PP”和“含 25% 滑石粉加 15% 再生料的 PP”是不同合金答案的不同磨损问题。这一行比您发送的其他任何内容都更能推动冶金建议。
- 工艺温度范围。枪管合金具有不同的极限 - EJS01 约为 400°C，EJS04 约为 600°C。
- 如果有的话就画一画吧。如果没有图纸，请发送产品照片以及主要尺寸 - 直径、长度、法兰详细信息。
- 新建还是更换？对于更换，磨损测量和磨损部件的照片可以让工厂判断翻新是否优于新制造。
EJS 自 1992 年以来一直在其舟山工厂生产螺杆和机筒，并自行构建双金属结构——螺杆 PTA 焊接、机筒离心铸造——涵盖单螺杆（Ø12-500 毫米）、平行双螺杆、锥形双螺杆、注射和橡胶几何形状。图纸确认后 20 至 70 天即可开始生产，纯塑料质保一年。
9. 常见问题
双金属螺杆机筒是由什么制成的？
双金属螺杆机筒将钢底座与粘合到工作表面的单独耐磨合金层结合在一起。常见的基础钢包括 38CrMoAlA、34CrAlNi7、31CrMoV9 和 42CrMo。螺钉上的合金层通常为 Ni60、Colmonoy 56 或 Colmonoy 83，通过 PTA 焊接施加，厚度为 1.0 至 1.5 mm。桶内合金层为镍基或铁基铸造合金，采用2.0至3.0毫米离心铸造而成。这两种材料保持在不同的层中，并且它们之间具有冶金结合。
双金属螺杆机筒比氮化螺杆机筒的使用寿命多长？
足够长的时间对于磨蚀性化合物很重要，而对于清洁化合物则不够长。对于玻璃填充、矿物填充或回收饲料，使用寿命差异很大，因为氮化物外壳深度仅为 0.4 至 0.7 毫米，而双金属外壳深度为 1.0 至 1.5 毫米，螺杆深度为 1.0 至 1.5 毫米，机筒深度为 2.0 至 3.0 毫米，采用更硬、更耐化学腐蚀的材料。在干净的未填充树脂上，两种结构都可以运行多年，而且升级收益很少。任何供应商在不询问您处理的内容的情况下引用固定乘数的都是猜测。
双金属螺杆机筒和镀铬螺杆机筒一样吗？
不会。镀铬会在表面沉积一层薄薄的一层，在热循环和机械负载下可能会剥落。双金属结构通过焊接或铸造将几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。镀铬具有特定目的，例如脱模和轻度腐蚀保护，但它不是磨料化合物的磨损解决方案。
双金属螺丝磨损后可以修复吗？
是的，在很多情况下。磨损的双金属螺杆可以用新的 PTA 硬面重新焊接，并重新加工回原始几何形状。磨损的筒孔可以通过离心铸造重新钻孔和重新衬里。翻新保留了原来的轴、键槽、轴颈和外壳，当 OEM 零件停产或交货时间较长时，这通常是一种经济的途径。发送照片和磨损测量值以获得翻新或更换评估。
螺杆、机筒或两者都需要双金属吗？
在大多数情况下，两者都是，因为它们是成对佩戴的。飞行面和孔之间的间隙是系统属性。磨损的超大孔内的新双金属螺杆仍以扩大的间隙运行，因此输出保持较低，并且新螺杆在不规则表面上磨损。如果您要升级一个，请测量另一个。仅更换一半的磨损副就会将问题转移到新零件上。
双金属螺杆机筒适用于PVC吗？
是的，但合金牌号比标签更重要。硬质 PVC 在成为磨损问题之前首先是腐蚀问题，因为聚合物在降解时会释放出氯化氢。这意味着您需要一种易腐蚀的合金：螺杆上使用 Ni60 或 Colmonoy 56，机筒上使用 EJS02 或 EJS03。像 Colmonoy 83 这样的碳化钨牌号专为耐磨而设计，并不是 PVC 的正确选择，除非该化合物也含有重填料。
双金属桶的温度极限是多少？
这取决于铸造合金，范围约为 400 至 600 摄氏度。 EJS01 的额定值为约 400。EJS02 和 EJS03 达到约 450。EJS04（碳化钨牌号）的耐受温度高达约 600。如果您的工艺运行很热，则温度限制将成为门控规范，因此请告诉制造商实际的区域温度而不是设计值。
EJS 可以为我的机器提供双金属螺杆机筒吗？
是的。 EJS 自行生产双金属螺杆和机筒，螺杆上采用 PTA 焊接硬面，机筒内采用离心铸造衬里，适用于单螺杆、平行双螺杆、锥形双螺杆、注塑成型和橡胶几何形状。零件是根据图纸构建的，或者在不存在图纸时根据机器模型和代码进行逆向工程。一旦规格明确，报价将在一个工作日内进行。
