食用油精炼油设备榨螺表面为渗碳淬火,硬度HRC58-64,淬火层深度1.5-1.9毫米。要提高渗碳食用油精炼油设备榨螺的使用寿命,必须选用耐磨性高于渗碳淬火层的耐磨材料。
国外采用堆焊钻一铬一钨合金修复大型食用油精炼油设备榨螺,这种合金在小于8000C温度下具有比渗碳淬火层更优异的耐磨性能。国内外有关研究食用油精炼油设备的技术资料表明,食用油精炼油设备榨螺工作温度多在150-3000C,仍可认为是低温磨损范围。
热喷焊自熔合金是目前广泛应用于工件表面保护的耐磨合金,在小于5400C温度下具有高的硬度和耐磨性。采用氧一乙炔火焰喷焊方法,在工件表面易于获得极为光滑平整的焊层,在非配合机加工部位,焊后即使不进行机加工,也可满足使用要求,避免了堆焊钻一铬一钨合金带来机加工难题。
为研究筛选喷焊食用油精炼油设备榨螺的自熔合金,采用橡胶轮磨损试验机对20Cr钢气、液体渗碳淬火试件以及国内几种自熔合金进行磨损对比试验,结果表明,在两种砂型磨粒下,所试验的镍墓与铁基自熔合金耐磨性均高于20Cr钢渗碳层数倍,其中Nit镍基合金耐磨性最好,高于渗碳层7~8倍。价格低廉的Fe1铁基合金虽失重较多。但耐磨性也高于渗碳层1~2倍。喷焊合金的高耐磨性主要是金相组织中含有大量的碳化物和硼化物,有效地抵抗了石英磨粒的压入和磨削0 Ni:合金的金相组织为奥氏体基体上分布着硬度为HV1000-1800的碳化物和硼化物。Fe1合金的金相组织为奥氏体共晶,以及硬度为HV800~120。的碳化物和硼化物。这些试样磨损表面经电镜放大后没有石英砂的磨削条纹,仅局部呈现硬脆材料特有的剥落凹坑。而渗碳淬火层的金相组织为高碳回火马氏体和粒状碳化物,其硬度低于石英磨粒,故试样磨损表面被磨成条纹清晰的犁沟状。
上述分析表明,喷焊层中的碳化物和硼化物是提高其耐磨性的主要原因,碳、硼化物越多则耐磨性越高。为此在Ni:合金中机械混合加人一定量的硬度为HV2000一4000的碳化物颗粒,其金相组织和销盘磨损试验结果。
选择喷焊食用油精炼油设备榨螺自熔合金时,除主要考虑其耐磨性外,还要考虑其喷焊工艺性及价格成本。工艺性综合分析见下表。二步法喷焊是先用喷涂枪将自熔合金粉喷涂到工件表面,然后用重熔枪将其重熔。此操作方法要求合金具有良好工艺性。一步法喷焊是用喷焊枪将合金粉边喷边熔化的操作方法。经分析,在满足耐磨性的前提下,二步法喷焊优先选用Nit合金。一步法喷焊优先选用价格低廉的Fe1合金。