螺杆在挤出过程中面临高转矩、高温、高速、高压等严苛工况,有时还需应对高磨损和高腐蚀环境,因此螺杆材质需具备高强度、耐磨损和耐腐蚀特性。对于组合式同向双螺杆,由于采用芯轴结构,其强度问题主要集中于芯轴材料的选择。芯轴因结构限制,截面小但承受的转矩大,故需选用高强度材料。螺杆元件通常不存在强度问题,因其承受的转矩分散到各元件上已较小,花键受力面不会出现强度不足的情况。螺杆元件壁厚的确定主要基于热处理后避免脆性断裂的考虑,而非强度需求。
目前国内螺杆生产多采用38CrMoAIA钢,经氮化处理后使用。国外也有采用氮化钢制造螺杆,氮化层厚度一般为0.3~0.5mm,能满足一般需求。机筒和螺杆在相同工况下工作,选材原则相同。用于共混、填充改性的机筒元件也可采用38CrMoAIA钢,该材料耐磨性较好但耐腐蚀性较差。对于磨损较大的填充、增强改性物料生产线,可采用双金属机筒。双金属机筒由两种材料构成,与物料接触部分使用耐磨(蚀)材料,非接触部分使用普通碳素钢,以节省成本。双金属机筒可以是不可拆卸的,其接触部分通过硬化处理、粉末冶金、涂层或熔接等特殊方法制成耐磨、耐腐蚀金属层。可拆卸衬套双金属机筒的优点是磨损或腐蚀后可更换或修复,且可根据使用情况安装不同材料的衬套,经济实用。
螺杆在挤出过程中常处于高转矩、高温、高速、高压等工况下,有时也处于高磨损、高腐蚀等恶劣条件下,因此螺杆材质的选择应考虑强度、耐磨损、耐腐蚀等问题。对于组合式同向双螺杆,由于螺杆采用芯轴结构,故螺杆的强度问题转化为芯轴的强度问题。因为芯轴受结构限制,截面小,而承受的转矩却很大,故必须选择高强度的芯轴材料。螺杆元件一般不存在强度问题,因为整根螺杆承受的转矩分配到每个螺杆元件上已很小,螺杆元件上承受圆周力的花键受力面不会出现强度不够的问题。因而组合螺杆元件的中心孔与螺杆元件根径之间的壁厚的确定,一般不是基于强度考虑,而是考虑热处理后的脆性断裂,能保证热处理后不发生脆性断裂的螺杆元件的最小壁厚足以满足强度要求。
目前国内螺杆生产厂家大都采用 38CrMoAIA 钢,制成螺杆后经氮化处理。国外有的厂家也用氮化钢来制造螺杆,氮化层厚度一般为0.3~0.5mm,可满足一般要求。
由于机筒和螺杆在相同工况下工作,故其选材原则与螺杆相同。用于共混、填充改性的机筒元件可用氮化钢38CrMoAIA 制成。这种材料具有一定的耐磨性,但耐腐蚀性较差。用于磨损大的填充、增强改性物料生产线的机筒,可采用双金属机筒。双金属机简元件不是由整块相同材料构成,而是由两种材料构成,与物料接触部分采用耐磨(蚀)材料,而不与物料接触的部分则用价廉的一般碳素钢,这样可节省材料。双金属机筒也可以是不能拆卸的,其与物料接触部分是耐磨、耐腐蚀金属层,用硬化处理、粉末冶金、涂层和熔接等特殊方法制成。可拆卸衬套双金属机筒元件的优点是:当衬套磨损或腐蚀后,可以更换、修复,也可以根据机筒使用情况,安装不同材料的衬套,因而经济。