据统计:螺杆和料筒多是因磨损造成间隙大不能正常挤出、注塑而报废,很少有因强度不够造成失效的,尤其是料筒在设计时除了考虑强度外,还要更多的考虑结构上的公益性和热惯性,而且依据后者计算两个因素所确定的壁厚要远远大于强度条件的计算值.
国内通常使用的45号钢、40Cr钢镀铬螺杆和料筒由于镀层不均,与集体结合牢度低,在工作中而产生局部脱落,造成迅速磨损或腐蚀.相比只下氮化螺杆和料筒的性能要好些,目前被广泛使用,其不足之处是氮化钢价格高,氮化层抗腐蚀能力低,表面硬度和耐磨性尚难以满足告诉挤、注和加工增强塑料的需要.提高挤出机螺杆、注塑机螺杆和料筒的表面硬度及耐磨性,已成为塑料加工行业提高生产率、提高塑化质量,降低生产成本的技术关键问题.本文仅就45钢螺杆、料筒表面硼化处理工艺的可行性进行和试验研究,并以产品装机考核形式进行验证.
1. 挤出机、注塑机45号钢螺杆料筒偶件表面硼化处理的可行性分析
钢基表面渗硼,硼化物层具有高硬度、高抗磨性、高的热稳定性和一定的耐腐蚀性能为众所.但是,硼化处理能否在45钢螺杆和料筒这类精密偶件上得以实施.其技术关键在于(1)渗硼后,螺杆及料筒的尺寸精度、不圆度、直线度要能控制在限定的公差范围内,否则高硬度的硼化物层表面是难以用后续加工办法进行尺寸和线度的校正.(2)在满足尺寸及形变要求的前提下,要有足够的渗硼层硬度,应选择一种渗速快、有效渗势持续时间长的渗硼剂和渗硼实施方法.(3)渗后,出料方便,工件表面逛街,勿需进行后续加工便可组装使用,因此要求渗剂与工件表面不粘结.
目前,国内外常用的固体渗硼方法,由于适用是渗硼温度高,工件变形大,渗剂有效渗势持续时间短(一般为3-5小时),渗剂与工件表面粘结,料筒内孔渗硼后难以出料等系列因素,使得精密件和细长深孔件渗硼后的变形问题难以解决.从而限制了渗硼工艺在螺杆和料筒偶件上的实施应用.我们采用大连理工大学发明的“增压吸附式低温渗硼”技术（号.9）较好的解决了上述问题，该技术可是实现620-10550°C低、中、高区渗硼，渗剂有效渗势迟训时间长（可持续16-20小时），渗后出料方便，工件表面光洁，勿需后续加工便可组装使用。
