本發(fā)明涉及具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套及其制備方法，尤其涉及一種用于雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)的一種具有耐磨耐腐蝕復(fù)合合金層的內(nèi)襯套及其制備方法。

背景技術(shù)：

復(fù)合合金雙螺桿擠出機(jī)的筒體內(nèi)襯套為同向/異向雙螺桿擠出機(jī)的核心部件，與螺桿搭配使用。目前，市面上通用的內(nèi)襯套主要主要分為兩類：

第一類為C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套，其具有兩層結(jié)構(gòu)，即具有耐磨的內(nèi)層和一般材料外殼，通過離心澆鑄等工藝將耐磨的內(nèi)層澆鑄在外殼的內(nèi)壁上，其中，內(nèi)襯套內(nèi)表面的主要耐摩擦材料為高鉻鑄鐵或高礬鑄鐵等復(fù)合合金材料，外殼材料通常為無縫O型碳鋼管，這類C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套在制作時(shí)，通常首先采用離心澆鑄的工藝在無縫O型碳鋼管內(nèi)澆鑄一層復(fù)合合金材料，然后通過線切割將O型碳鋼管沿縱向切割一部分，從而形成C型鋼管，再將兩節(jié)C型鋼管的開口對(duì)接拼合，最后形成一個(gè)截面呈“8”字型的內(nèi)襯套；該類C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套由兩個(gè)C型鋼管拼合，壓入擠出機(jī)筒體而成，在其拼合處具有明顯接縫，該類襯套在使用過程中，在接縫處會(huì)產(chǎn)生擠壓材料(塑料原料)堆積，造成原料碳化，影響擠出機(jī)生產(chǎn)的塑料粒子質(zhì)量與外觀，對(duì)最終擠出機(jī)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量/外觀造成較大影響，并且，接縫處結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易被螺桿撞擊，造成崩裂，導(dǎo)致復(fù)合合金層脫落或損傷，是金屬材料混入塑料原料中，影響擠出機(jī)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量或外觀；另外，由于耐磨層材料為高鉻鑄鐵或高釩鑄鐵，其耐磨損性能差，基本無耐腐蝕性能。

第二類為整體式內(nèi)襯套，該類整體式內(nèi)襯套無復(fù)合合金結(jié)構(gòu)，為整體結(jié)構(gòu)襯套，其主要制作材料為高鉻鑄鐵、高礬鑄鐵、W6Mo5Cr4V2高速鋼(工具鋼)、熱等靜壓鐵基粉末合金等，這類整體式內(nèi)襯套通常首先采用澆鑄、熱鍛造工藝形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，再對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械加工(鉆孔、精磨等)，最終形成一個(gè)截面呈“8”字型的內(nèi)襯套，這類整體式內(nèi)襯套(除采用熱等靜壓材料外)均通過高鉻鑄鐵，高釩鑄鐵等工具鋼采用澆鑄或鍛造的工藝制成，產(chǎn)品缺陷較多，性能不佳，基本無耐腐蝕性能，耐磨損性能略高于C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套，由于整體材料均為耐磨損材料，在制作成本上遠(yuǎn)高于C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套；在結(jié)構(gòu)上，整體式內(nèi)襯套雖然解決了C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套的拼接處接縫間隙問題，使用壽命比C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套套有所提高，但由于雙螺桿擠出機(jī)具體使用環(huán)境對(duì)筒體內(nèi)襯套和螺桿之間的配合間隙有較為嚴(yán)格的工藝要求，即該配合間隙大于一定數(shù)值(1-1.5mm)后，對(duì)擠出機(jī)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大影響，通常在整體式內(nèi)襯套的內(nèi)孔磨損1-1.5mm后便需要進(jìn)行更換內(nèi)襯套，造成剩余的材料浪費(fèi)，不環(huán)保。

由于C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套和整體式內(nèi)襯套的耐磨損能差，使用壽命短，在雙螺桿擠出機(jī)的工作過程中，經(jīng)常需要停機(jī)更換，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，造成雙螺桿擠出機(jī)的使用/維護(hù)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供了一種襯套內(nèi)壁具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過澆鑄等工藝生產(chǎn)的雙螺桿擠出機(jī)的內(nèi)襯套耐磨損和耐腐蝕性能差，使用壽命短的技術(shù)問題。

實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的一種具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，裝配組件，首先在具有至少一個(gè)孔的襯套毛坯內(nèi)放置與孔相匹配的內(nèi)模，以使所述襯套毛坯的孔與所述內(nèi)模之間形成一型腔；

步驟二，填充粉末，將所述型腔的一端用隔熱保溫板將型腔的一端封擋，從所述型腔的另一端倒入復(fù)合合金粉末，直至充滿所述型腔后，用隔熱保溫板將所述型腔的另一端封擋；

步驟三，燒結(jié)毛坯，將填充完成后的襯套毛坯放置真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度加熱至900-1500攝氏度，加熱的升溫時(shí)間為3-10小時(shí)，保溫10-120分鐘后，降溫處理，同時(shí)向真空燒結(jié)爐內(nèi)通入惰性氣體，使所述真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度降低至300攝氏度以下；

步驟四，加工成品，將燒結(jié)后的襯套毛坯取出，卸下所述內(nèi)模及隔熱保溫板，對(duì)燒結(jié)后的襯套毛坯機(jī)械加工，最終得到內(nèi)襯套成品。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟一中的裝配組件，所述內(nèi)模放置于所述襯套毛坯的孔內(nèi)之前，在所述內(nèi)模表面涂防滲透涂料。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟二中的填充粉末，所述復(fù)合合金粉末緩緩倒入所述型腔內(nèi)時(shí)，同時(shí)不斷震動(dòng)或敲打所述襯套毛坯。

優(yōu)選地，所述內(nèi)襯套和/或所述內(nèi)模由45碳鋼、38CrMoAL、316L不銹鋼、304不銹鋼、35CrMo、42CrMo中任意一種制成。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟三中的燒結(jié)毛坯，首先將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第一階段升溫，所述第一階段升溫的溫度為700攝氏度，加熱的升溫時(shí)間為2-6小時(shí)，并同時(shí)將真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行抽真空，真空度為10-20Pa；待溫度達(dá)到所述第一階段升溫的溫度后，將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第二階段升溫，所述第二階段升溫的溫度為900-1500攝氏度，加熱的升溫時(shí)間為1-4小時(shí)；降溫處理時(shí)，向真空燒結(jié)爐內(nèi)通入氮?dú)饣驓鍤?，同時(shí)將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第一階段冷卻和第二階段冷卻，所述第一階段冷卻的溫度為800攝氏度，冷卻的降溫時(shí)間為30-180分鐘；待溫度達(dá)到所述第一階段冷卻的溫度后，將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第二階段冷卻，所述第二階段冷卻為隨爐冷卻，所述第二階段冷卻的溫度為25-300攝氏度。

優(yōu)選地，所述內(nèi)襯套和/或所述內(nèi)模由45碳鋼、38CrMoAL、316L不銹鋼、304不銹鋼、35CrMo、42CrMo中任意一種制成。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述復(fù)合合金粉末為鎳基合金、鈷基合金、銅基合金中的任意一種。

優(yōu)選地，所述鎳基合金的原料按質(zhì)量百分比包括Ni：60～70％、Cr：15～20％、Fe：10～15％、B：2.5-4.5％、Si：3-5％C：0.5-1％。

更進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述復(fù)合合金粉末中還包括碳化鎢。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述襯套毛坯通過機(jī)加工工藝或模鍛工藝制成，所述襯套毛坯的孔為單一的圓孔或“8”字型雙圓孔。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述襯套毛坯的孔內(nèi)壁和所述內(nèi)模相對(duì)應(yīng)的外壁之間的距離相等。

優(yōu)選地，所述襯套毛坯的孔內(nèi)壁與所述內(nèi)模的外壁之間的距離為4-6mm。

本發(fā)明還提供了一種采用上述所述內(nèi)襯套的制備方法的雙螺桿內(nèi)襯套，所述雙螺桿內(nèi)襯套包括襯套本體，所述襯套本體具有“8”字型雙圓孔，所述雙圓孔的內(nèi)壁成型有耐磨耐腐蝕的復(fù)合合金層。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述復(fù)合合金層的厚度為2-4mm。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是：

本發(fā)明采用合金粉末原料通過粉末冶金工藝，成形后再通過燒結(jié)工藝燒制，經(jīng)燒結(jié)爐高溫加熱處理，使合金粉末熔融后燒結(jié)在普通金屬材質(zhì)的孔的內(nèi)壁上，形成一層復(fù)合合金層，相比通過離心澆鑄工藝的方式在一般金屬材質(zhì)的孔內(nèi)壁上形成的復(fù)合合金層更均勻，致密度更好；在內(nèi)模表面涂防滲透涂料，可以有效的防止經(jīng)高溫?zé)Y(jié)復(fù)合合金原料熔融后，內(nèi)模材料滲透至復(fù)合合金原料中影響復(fù)合合金層的機(jī)械性能；在真空燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)的同時(shí)，進(jìn)行抽真空處理，可更好的將合金粉末原料中的空氣及水雜質(zhì)去除，提高復(fù)合合金層的致密度；在填充好合金粉末的型腔兩端設(shè)置隔熱保溫板進(jìn)行封擋，使得在燒結(jié)爐內(nèi)加熱升溫時(shí)，熱量從內(nèi)存套的中部傳遞向合金粉末均勻傳遞，受熱均勻，能有效的將合金粉末內(nèi)的空氣及水雜質(zhì)析出并去除，在冷卻降溫時(shí)，隔熱保溫板能有效地防止出現(xiàn)內(nèi)襯套兩端處熱量散發(fā)快，中部散熱慢，使熔融后的合金粉末在冷卻固化過程中受熱不均，復(fù)合合金層與內(nèi)襯套上的孔內(nèi)壁滲透粘結(jié)不牢固，復(fù)合合金層容易脫落的問題；同時(shí)，采用本發(fā)明制作方法的雙螺桿內(nèi)襯套，相比現(xiàn)有技術(shù)中C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套，本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套的復(fù)合合金層是連續(xù)性的，其整體強(qiáng)度大，復(fù)合合金層致密度高，通過粉末冶金的方式成型，復(fù)合合金層耐磨性、耐腐蝕性更高；相比現(xiàn)有技術(shù)中采用耐磨耐腐蝕材料整體制作整體式內(nèi)襯套，本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套僅僅在于襯套內(nèi)孔成型一層能滿足雙螺桿擠出機(jī)的螺桿與襯套配合間隙磨損值的復(fù)合合金層，內(nèi)襯套的襯套本體可采用普通金屬材質(zhì)制作，減少了耐磨耐腐蝕的金屬材料的浪費(fèi)，更換后內(nèi)襯套的襯套本體可回收利用，更環(huán)保，大大降低了內(nèi)襯套的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套的制備方法的工藝框圖；

圖2為本發(fā)明中一種襯套內(nèi)壁具有復(fù)合合金層的雙螺桿內(nèi)襯套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為發(fā)明的實(shí)施例二中鎳基合金塊與316L不銹鋼的腐蝕速率的折線圖；

圖4為發(fā)明的實(shí)施例三中鎳基合金塊與316L不銹鋼的腐蝕速率的折線圖；

圖中，1-襯套本體，11-“8”字型雙圓孔，2-復(fù)合合金層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，裝配組件，首先在具有至少一個(gè)孔的襯套毛坯內(nèi)放置與孔相匹配的內(nèi)模，以使所述襯套毛坯的孔與所述內(nèi)模之間形成一型腔；

步驟二，填充粉末，將所述型腔的一端用隔熱保溫板將型腔的一端封擋，從所述型腔的另一端倒入復(fù)合合金粉末，直至充滿所述型腔后，用隔熱保溫板將所述型腔的另一端封擋；

步驟三，燒結(jié)毛坯，將填充完成后的襯套毛坯放置真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度加熱至900-1500攝氏度，加熱的升溫時(shí)間為3-10小時(shí)，保溫10-120分鐘后，降溫處理，同時(shí)向真空燒結(jié)爐內(nèi)通入惰性氣體，使所述真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度降低至300攝氏度以下；

步驟四，加工成品，將燒結(jié)后的襯套毛坯取出，卸下所述內(nèi)模及隔熱保溫板，對(duì)燒結(jié)后的襯套毛坯機(jī)械加工，得到內(nèi)襯套成品。

實(shí)施例二

本發(fā)明另一種生產(chǎn)具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套的制備方法，包括以下步驟：

1、備好待燒結(jié)的襯套毛坯和內(nèi)模，襯套毛坯上具有一“8”字型雙圓孔；內(nèi)模的外形輪廓與襯套毛坯上的“8”字型雙圓孔相匹配，將內(nèi)模表面涂覆一層防滲透涂料后放置于襯套毛坯上的“8”字型雙圓孔內(nèi)，內(nèi)模的兩端通過焊接與襯套毛坯固定，使襯套毛坯上的“8”字型雙圓孔與內(nèi)模之間形成一“8”字型輪廓的型腔；

2、襯套毛坯的一端焊接一塊耐火材料的底板將型腔的一端封擋，底板與襯套毛坯之間設(shè)置一塊隔熱保溫板，從所述型腔的另一端倒入復(fù)合合金粉末，復(fù)合合金粉末緩緩倒入所述型腔內(nèi)時(shí)，同時(shí)不斷震動(dòng)或敲打所述襯套毛坯，直至充滿所述型腔后，在襯套毛坯的另一端覆蓋一塊隔熱保溫板，并用耐火材料蓋板壓實(shí)，將型腔的另一端封擋；

3、將填充完復(fù)合合金粉末的襯套毛坯放入真空燒結(jié)爐內(nèi)，開啟真空燒結(jié)爐進(jìn)行加熱升溫，首先將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第一階段升溫，將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度加熱到700攝氏度，加熱到700攝氏度的升溫時(shí)間為2小時(shí)，同時(shí)將真空燒結(jié)爐內(nèi)抽真空，使真空度達(dá)到10Pa；待溫度達(dá)到700攝氏度后，將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第二階段升溫，加熱到900攝氏度，加熱到900攝氏度的升溫時(shí)間為1小時(shí)；保溫900攝氏度120分鐘后，進(jìn)行冷卻處理，冷卻降溫至800攝氏度，冷卻到800攝氏度的降溫時(shí)間為30分鐘，隨后隨爐冷卻到300攝氏度以下，冷卻處理過程中，向真空燒結(jié)爐內(nèi)通入氮?dú)饣驓鍤猓?/p>

4、襯套毛坯從真空燒結(jié)爐內(nèi)取出，將底板、隔熱保溫板、蓋板、內(nèi)模取出，對(duì)燒結(jié)完成的襯套毛坯進(jìn)行外形及內(nèi)孔的機(jī)械加工，得到最終的內(nèi)襯套成品。

其中，內(nèi)襯套和/或所述內(nèi)?？梢杂?5碳鋼、38CrMoAL、316L不銹鋼、304不銹鋼、35CrMo、42CrMo中任意一種通過機(jī)加工或模鍛的方式制成，本實(shí)施例中優(yōu)選為45碳鋼；襯套毛坯的外形可以是矩形、腰型等，襯套毛坯的孔內(nèi)壁與內(nèi)模的外表面之間的距離相等，該距離設(shè)為4-6mm，從而在燒結(jié)完成后，該距離即為復(fù)合合金層的厚度；

復(fù)合合金粉末可以為鎳基合金、鈷基合金、銅基合金中的任意一種，本實(shí)施例中，復(fù)合合金粉末優(yōu)選為鎳基合金，鎳基合金粉末的原料按質(zhì)量百分比包括Ni：60～70％、Cr：15～20％、Fe：10～15％、B：2.5-4.5％、Si：3-5％C：0.5-1％。

下表為本實(shí)施例中真空燒結(jié)爐內(nèi)溫度變化表：

下表為通過上述燒結(jié)工藝制作的鎳基合金塊與磨輪-W6Mo5Cr4V2(6542工具鋼)相互摩擦后的耐磨性對(duì)比表：

由上表可知，通過在真空燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)形成的鎳基合金的耐磨損能力是W6Mo5Cr4V2工具鋼的耐磨損能力的6倍。

下表為通過上述燒結(jié)工藝制作的鎳基合金塊與316L不銹鋼浸入溫度為(100±2)℃的1％鹽酸溶液中進(jìn)行24小時(shí)浸泡試驗(yàn)得到的耐腐蝕性對(duì)比表：

下圖表為腐蝕速率的折線圖：

下圖表為通過上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套螺筒與a-101材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套螺筒在雙螺桿65機(jī)生產(chǎn)120噸PA+玻璃纖維材料的磨損量對(duì)比表：

由上圖表可知，生產(chǎn)120噸PA+玻璃纖維材料后，鎳基合金的內(nèi)襯套第三節(jié)螺筒磨損量為0.5mm，第十二節(jié)螺筒磨損量為0.1mm；a-101材質(zhì)的內(nèi)襯套第三節(jié)螺筒磨損量為3mm，第十二節(jié)螺筒磨損量為2mm。

下圖表為通過上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套與a-101材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套在雙螺桿65機(jī)生產(chǎn)PE木塑材料單次更換的產(chǎn)量對(duì)比表：

由上圖表可知，采用a-101材質(zhì)的整體式內(nèi)襯套螺筒在生產(chǎn)400噸PE木塑材料后需要進(jìn)行更換襯套，采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套螺筒在生產(chǎn)1650噸PE木塑材料后才需進(jìn)行更換襯套，采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套螺筒生產(chǎn)產(chǎn)能高于采用a-101材質(zhì)的整體式內(nèi)襯套螺筒的4倍。

下圖表為通過上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套與W6Mo5Cr4V2(6542工具鋼)材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套在雙螺桿65機(jī)生產(chǎn)450噸PC+玻璃纖維材料的磨損量對(duì)比表：

下圖表為通過采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套與W6Mo5Cr4V2(6542工具鋼)材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套、a-101材質(zhì)制作的C/O型分離式內(nèi)襯套的使用壽命對(duì)比表：

采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套相比a-101材質(zhì)制作的C/O型分離式內(nèi)襯套的使用壽命提升了5倍；采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套相比W6Mo5Cr4V2材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套的使用壽命提升了2.5-3倍。

實(shí)施例三

本發(fā)明提供了第三種實(shí)施方式進(jìn)行生產(chǎn)具有復(fù)合合金層的內(nèi)襯套的制備方法，包括以下步驟：

1、備好待燒結(jié)的襯套毛坯和內(nèi)模，襯套毛坯上具有一“8”字型雙圓孔；內(nèi)模的外形輪廓與襯套毛坯上的“8”字型雙圓孔相匹配，將內(nèi)模表面涂覆一層防滲透涂料后放置于襯套毛坯上的“8”字型雙圓孔內(nèi)，內(nèi)模的兩端通過焊接與襯套毛坯固定，使襯套毛坯上的“8”字型雙圓孔與內(nèi)模之間形成一“8”字型輪廓的型腔；

2、襯套毛坯的一端焊接一塊耐火材料的底板將型腔的一端封擋，底板與襯套毛坯之間設(shè)置一塊隔熱保溫板，從所述型腔的另一端倒入復(fù)合合金粉末，復(fù)合合金粉末緩緩倒入所述型腔內(nèi)時(shí)，同時(shí)不斷震動(dòng)或敲打所述襯套毛坯，直至充滿所述型腔后，在襯套毛坯的另一端覆蓋一塊隔熱保溫板，并用耐火材料蓋板壓實(shí)，將型腔的另一端封擋；

3、將填充完復(fù)合合金粉末的襯套毛坯放入真空燒結(jié)爐內(nèi)，開啟真空燒結(jié)爐進(jìn)行加熱升溫，首先將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第一階段升溫，將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度加熱到700攝氏度，加熱到700攝氏度的升溫時(shí)間為6小時(shí)，同時(shí)將真空燒結(jié)爐內(nèi)抽真空，使真空度達(dá)到20Pa；待溫度達(dá)到700攝氏度后，將真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行第二階段升溫，加熱到1500攝氏度，加熱到1500攝氏度的升溫時(shí)間為4小時(shí)；保溫1500攝氏度30分鐘后，進(jìn)行冷卻處理，冷卻降溫至800攝氏度，冷卻到800攝氏度的降溫時(shí)間為180分鐘，隨后隨爐冷卻到25攝氏度，冷卻處理過程中，向真空燒結(jié)爐內(nèi)通入氮?dú)饣驓鍤猓?/p>

4、襯套毛坯從真空燒結(jié)爐內(nèi)取出，將底板、隔熱保溫板、蓋板、內(nèi)模取出，對(duì)燒結(jié)完成的襯套毛坯進(jìn)行外形及內(nèi)孔的機(jī)械加工，得到最終的內(nèi)襯套成品。

其中，內(nèi)襯套和/或內(nèi)?？梢杂?5碳鋼、38CrMoAL、316L不銹鋼、304不銹鋼、35CrMo、42CrMo中任意一種通過機(jī)加工或模鍛的方式制成，本實(shí)施例中優(yōu)選為316L不銹鋼；襯套毛坯的外形可以是矩形、腰型等，襯套毛坯的孔內(nèi)壁與內(nèi)模的外表面之間的距離相等，該距離設(shè)為4-6mm，從而在燒結(jié)完成后，該距離即為復(fù)合合金層的厚度。

復(fù)合合金粉末可以為鎳基合金、鈷基合金、銅基合金中的任意一種，本實(shí)施例中，復(fù)合合金粉末優(yōu)選為鎳基合金，其中，復(fù)合合金粉末中還包括有碳化鎢。

下表為本實(shí)施例中真空燒結(jié)爐內(nèi)溫度變化表：

下表為通過上述燒結(jié)工藝制作的鎳基合金塊與磨輪-W6Mo5Cr4V2(6542工具鋼)相互摩擦后的耐磨性對(duì)比表：

由上表可知，通過在真空燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)形成的鎳基合金的耐磨損能力是W6Mo5Cr4V2工具鋼的耐磨損能力的2.5-3倍。

下表為通過上述燒結(jié)工藝制作的鎳基合金塊與316L不銹鋼浸入溫度為(100±2)℃的1％鹽酸溶液中進(jìn)行24小時(shí)浸泡試驗(yàn)得到的耐腐蝕性對(duì)比表：

下圖表為腐蝕速率的折線圖：

下圖表為通過上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套螺筒與a-101材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套螺筒在雙螺桿65機(jī)生產(chǎn)120噸PA+玻璃纖維材料的磨損量對(duì)比表：

由上圖表可知，生產(chǎn)120噸PA+玻璃纖維材料后，鎳基合金的內(nèi)襯套第三節(jié)螺筒磨損量為0.5mm，第十二節(jié)螺筒磨損量為0.1mm；a-101材質(zhì)的內(nèi)襯套第三節(jié)螺筒磨損量為3mm，第十二節(jié)螺筒磨損量為2mm。

下圖表為通過上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套與a-101材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套在雙螺桿65機(jī)生產(chǎn)PE木塑材料單次更換的產(chǎn)量對(duì)比表：

由上圖表可知，采用a-101材質(zhì)的整體式內(nèi)襯套螺筒在生產(chǎn)400噸PE木塑材料后需要進(jìn)行更換襯套，采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套螺筒在生產(chǎn)1650噸PE木塑材料后才需進(jìn)行更換襯套，采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套螺筒生產(chǎn)產(chǎn)能高于采用a-101材質(zhì)的整體式內(nèi)襯套螺筒的4倍。

下圖表為通過上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套與W6Mo5Cr4V2(6542工具鋼)材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套在雙螺桿65機(jī)生產(chǎn)450噸PC+玻璃纖維材料的磨損量對(duì)比表：

下圖表為通過采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套與W6Mo5Cr4V2(6542工具鋼)材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套、a-101材質(zhì)制作的C/O型分離式內(nèi)襯套的使用壽命對(duì)比表：

采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套相比a-101材質(zhì)制作的C/O型分離式內(nèi)襯套的使用壽命提升了5倍；采用上述鎳基合金制作的整體式內(nèi)襯套相比W6Mo5Cr4V2材質(zhì)制作的整體式內(nèi)襯套的使用壽命提升了2.5-3倍。

本發(fā)明還提供了一種通過采用上述內(nèi)襯套的制備方法的雙螺桿內(nèi)襯套，該雙螺桿內(nèi)襯套包括襯套本體1，襯套本體1具有“8”字型雙圓孔11，“8”字型雙圓孔11的內(nèi)壁成型有耐磨耐腐蝕的復(fù)合合金層2，復(fù)合合金層2的厚度為2-4mm。

本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套比高鉻鑄鐵的C型/O型分離式內(nèi)襯套的使用壽命高出至少5倍；比W6Mo5Cr4V2高速鋼的整體式內(nèi)襯套的使用壽命高2-3倍；由于雙螺桿擠出機(jī)具體使用環(huán)境對(duì)筒體內(nèi)襯套和螺桿之間的配合間隙有較為嚴(yán)格的工藝要求，即該配合間隙大于1-1.5mm后，對(duì)擠出機(jī)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大影響，通常在整體式內(nèi)襯套的內(nèi)孔磨損1-1.5mm后便需要進(jìn)行更換內(nèi)襯套，例如，采用雙螺桿65型號(hào)擠出機(jī)的內(nèi)襯套厚度為13-34mm，如果內(nèi)襯套為整體式內(nèi)襯套，在其磨損1.5mm后，整體式內(nèi)襯套的耐磨損材料為11.5-32.5mm，造成材料過量的浪費(fèi)，而采用本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套，由于耐磨損材料的復(fù)合合金層厚度為2-4mm，在其磨損1.5mm后，僅僅只有0.5-2.5mm的余量，耐磨損材料的浪費(fèi)大大減少，而內(nèi)襯套其余的外殼為普通碳鋼，碳鋼可回收利用，因此，在生產(chǎn)成本上，本發(fā)明具有鎳基合金材料的雙螺桿內(nèi)襯套與采用鎳基合金材料制成的整體式內(nèi)襯套相比，本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套的成本約為采用鎳基合金材料制成的整體式內(nèi)襯套的1/3,成本降低了66.7％。

本發(fā)明采用合金粉末原料通過粉末冶金工藝，成形后再通過燒結(jié)工藝燒制，經(jīng)燒結(jié)爐高溫加熱處理，使合金粉末熔融后燒結(jié)在普通金屬材質(zhì)的孔的內(nèi)壁上，形成一層復(fù)合合金層，相比通過離心澆鑄工藝的方式在一般金屬材質(zhì)的孔內(nèi)壁上形成的復(fù)合合金層更均勻，致密度更好；在內(nèi)模表面涂防滲透涂料，可以有效的防止經(jīng)高溫?zé)Y(jié)復(fù)合合金原料熔融后，內(nèi)模材料滲透至復(fù)合合金原料中影響復(fù)合合金層的機(jī)械性能；在真空燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)的同時(shí)，進(jìn)行抽真空處理，可更好的將合金粉末原料中的空氣及水雜質(zhì)去除，提高復(fù)合合金層的致密度；在填充好合金粉末的型腔兩端設(shè)置隔熱保溫板進(jìn)行封擋，使得在燒結(jié)爐內(nèi)加熱升溫時(shí)，熱量從內(nèi)存套的中部傳遞向合金粉末均勻傳遞，受熱均勻，能有效的將合金粉末內(nèi)的空氣及水雜質(zhì)析出并去除，在冷卻降溫時(shí)，隔熱保溫板能有效地防止出現(xiàn)內(nèi)襯套兩端處熱量散發(fā)快，中部散熱慢，使熔融后的合金粉末在冷卻固化過程中受熱不均，復(fù)合合金層與內(nèi)襯套上的孔內(nèi)壁滲透粘結(jié)不牢固，復(fù)合合金層容易脫落的問題；同時(shí)，采用本發(fā)明制作方法的雙螺桿內(nèi)襯套，相比現(xiàn)有技術(shù)中C型/O型分離式復(fù)合合金內(nèi)襯套，本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套的復(fù)合合金層是連續(xù)性的，其整體強(qiáng)度大，復(fù)合合金層致密度高，通過粉末冶金的方式成型，復(fù)合合金層耐磨性、耐腐蝕性更高；相比現(xiàn)有技術(shù)中采用耐磨耐腐蝕材料整體制作整體式內(nèi)襯套，本發(fā)明的雙螺桿內(nèi)襯套僅僅在于襯套內(nèi)孔成型一層能滿足雙螺桿擠出機(jī)的螺桿與襯套配合間隙磨損值的復(fù)合合金層，內(nèi)襯套的襯套本體可采用普通金屬材質(zhì)制作，減少了耐磨耐腐蝕的金屬材料的浪費(fèi)，更換后內(nèi)襯套的襯套本體可回收利用，更環(huán)保，大大降低了內(nèi)襯套的生產(chǎn)成本。

應(yīng)當(dāng)理解，方位詞均是結(jié)合操作者和使用者的日常操作習(xí)慣以及說明書附圖而設(shè)立的，它們的出現(xiàn)不應(yīng)當(dāng)影響本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。