一種食品機械螺桿的表面強化工藝制造技術

本發明專利技術提供了一種食品機械螺桿的表面強化工藝，所述的表面強化工藝包括如下步驟：a）離子氮化處理，b）配制合金粉末，c）等離子熔覆處理，d）檢測。本發明專利技術揭示了一種食品機械螺桿的表面強化工藝，該工藝技術運用先進，實施簡便，其不僅極大提高了食品機械螺桿表面的硬度、耐磨性和耐蝕性，而且延長了螺桿的工作壽命，保證了食品機械的工作性能，降低了企業生產成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種食品機械，尤其涉及一種食品機械螺桿的表面強化工藝，屬于食品機械

技術介紹
螺桿是糧油食品機械的心臟部件，在高溫環境下對物料進行混合、揉搓、剪切、擠壓和輸送，物料沿螺桿螺旋槽滑移，從而形成對螺桿表面的高溫粘著磨損，同時物料對螺桿表面產生不同程度的化學腐蝕，這樣，在高溫粘著磨損和化學腐蝕的共同作用下，螺桿工作表面快速磨損失效。由于螺桿的磨損失效，造成設備加工工藝參數波動，影響加工產品的品質，同時造成單支螺桿生產能力下降，螺桿壽命縮短；此外，由于更換失效的螺桿或停機檢修，給企業造成大量財力、物力的消耗，經濟效益明顯受到影響。為提高螺桿工作表面的耐磨性和抗蝕能力，食品加工企業采用了很多表面強化處理的方法來提高食品機械的金屬螺桿和機筒表面強度，然而這些表面強化處理技術存在著較差的層間結合力以及受平衡溶解度小、固態擴散性差的限制等各種缺陷，因而對提高螺桿的硬度、耐磨性和耐蝕性的效果并不理想，且不能顯著降低企業的生產成本。
技術實現思路
針對上述需求，本專利技術提供了一種食品機械螺桿的表面強化工藝，該工藝技術運用先進，實施簡便，其不僅極大提高了食品機械螺桿表面的硬度、耐磨性和耐蝕性，而且延長了螺桿的工作壽命，保證了食品機械的工作性能，降低了企業生產成本。本專利技術是一種食品機械螺桿的表面強化工藝，所述的表面強化工藝包括如下步驟:a)離子氮化處理，b)配制合金粉末，c)等離子熔覆處理，d)檢測。在本專利技術一較佳實施例中，所述的步驟a)中，離子氮化處理工作溫度為540?5600C，離子氮化時間為15h，工作電流為38A，工作電壓為500V，氮氣氣流量為0.5L/min，氣壓為500?600Pa。在本專利技術一較佳實施例中，所述的步驟b)中，合金粉末的成分及配比為:鎳60?70wt%，鉻 10 ?15wt%，鐵 15 ?30wt%。在本專利技術一較佳實施例中，所述的步驟c)中，等離子熔覆處理包括如下步驟:1)基體表面預涂覆合金粉末；2)等離子合金化平面單道熔覆處理。在本專利技術一較佳實施例中，所述的等離子熔覆處理選用轉移型等離子弧，其功率為1.8?2.4kW，掃描速度為12mm/so本專利技術揭示了一種食品機械螺桿的表面強化工藝，該工藝技術運用先進，實施簡便，其不僅極大提高了食品機械螺桿表面的硬度、耐磨性和耐蝕性，而且延長了螺桿的工作壽命，保證了食品機械的工作性能，降低了企業生產成本。【附圖說明】下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步詳細的說明: 圖1是本專利技術實施例食品機械螺桿的表面強化工藝的工序步驟圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本專利技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為清楚明確的界定。圖1是本專利技術實施例食品機械螺桿的表面強化工藝的工序步驟圖；該表面強化工藝包括如下步驟:a)離子氮化處理，b)配制合金粉末，c)等離子熔覆處理，d)檢測。實施例具體制備工藝如下: a)離子氮化處理，具體過程為:先將螺桿基體表面進行清洗，清洗干凈后再將螺桿基體置入專用離子氮化爐中，通以38A的工作電流和500V的工作電壓，氮氣氣流量調整為0.5L/min，氣壓控制為500?600Pa，并保持540?560°C的工作溫度，進行長時間離子氮化處理，離子氮化時間為15h，最后出爐冷卻，冷卻至室溫后再次進行清洗。螺桿基體經過離子氮化強化處理后，表層氮元素含量提高，表層與基體形成固溶體，或與基體發生化學反應生成氮化物，形成強化相，達到了對螺桿表面的強化目的，提高了螺桿表層的硬度、耐磨性和耐蝕性，延長了螺桿的工作壽命，保證了食品機械的工作性能。b)配制合金粉末，合金粉末的成分以鎳基為主，輔以鉻基和鐵基，其配比為:鎳60?70wt%，鉻10?15wt%，鐵15?30wt%。食品機械螺桿的表面選用以鎳基為主的合金粉末進行等離子熔覆處理，合金粉末中的鎳基可起到強化基體、提高熔覆層表面的抗氧化性、耐蝕性和耐磨性以及增加合金硬度和強度的作用，并具有良好的性價比。c)等離子熔覆處理，等離子熔覆處理包括如下步驟:1)基體表面預涂覆合金粉末；采用手涂預置粉末法，先用水玻璃將配制好的合金粉末調成糊狀，再按一定厚度均勻預涂敷在食品機械螺桿基體上，然后進行烘干，烘干處理溫度為280°C，時間為lh。2)等離子合金化平面單道熔覆處理；先將預涂敷上合金粉末的螺桿基體夾在自制的等離子熔覆設備上，再調整能射出轉移型等離子弧的等離子噴槍使其距螺桿基體表面一定高度，然后利用等離子噴槍噴射的轉移型等離子弧，以1.8?2.4kff功率、12mm/s掃描速度，沿螺桿基體表面進行直線掃描，得到厚度約為0.4mm的熔覆層。d)檢測，檢測包括運用掃描電鏡觀察螺桿表面硬化層顯微組織狀態以及運用顯微硬度計測螺桿表面硬度。其中，對顯微組織的觀察結果表明，經離子氮化強化處理后在螺桿基體表面形成的固溶體晶體結構為密排六方晶格，脆性大、耐蝕性好、強度高，極大提高了基體表面的硬度和耐磨性；等離子熔覆層與螺桿基體的結合面是由等軸晶構成的，熔覆層與晶體呈現良好的冶金結合狀態，使得結合面具有較高的結合強度和韌性；熔覆層中部分布著沿逆熱流方向生長的排列較規則的枝晶組織，熔覆層表層是細小的枝晶組織，螺桿基體表面耐磨性能得到極大提高。對顯微硬度的計測結果表面，螺桿基體表面強化層的硬度由表及里呈梯度過渡到基體，其外層硬度值最高，較內層基體的硬度提高I倍左右。本專利技術揭示了一種食品機械螺桿的表面強化工藝，該工藝技術運用先進，實施簡便，其不僅極大提高了食品機械螺桿表面的硬度、耐磨性和耐蝕性，而且延長了螺桿的工作壽命，保證了食品機械的工作性能，降低了企業生產成本。以上所述，僅為本專利技術的【具體實施方式】，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本專利技術所揭露的技術范圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。【主權項】1.一種食品機械螺桿的表面強化工藝，其特征在于，所述的表面強化工藝包括如下步驟:a)離子氮化處理，b)配制合金粉末，c)等離子熔覆處理，d)檢測。2.根據權利要求1所述的食品機械螺桿的表面強化工藝，其特征在于，所述的步驟a)中，離子氮化處理工作溫度為540?560 °C，離子氮化時間為15h，工作電流為38A，工作電壓為500V，氮氣氣流量為0.5L/min，氣壓為500?600Pa。3.根據權利要求1所述的食品機械螺桿的表面強化工藝，其特征在于，所述的步驟b)中，合金粉末的成分及配比為:鎳60?70wt%，鉻10?15wt%，鐵15?30wt%。4.根據權利要求1所述的食品機械螺桿的表面強化工藝，其特征在于，所述的步驟c)中，等離子熔覆處理包括如下步驟:1)基體表面預涂覆合金粉末；2)等離子合金化平面單道熔覆處理。5.根據權利要求4所述的食品機械螺桿的表面強化工藝，其特征在于，所述的等離子熔覆處理選用轉移型等離子弧，其功率為1.8?2.4kW，掃描速度為12mm/s。【專利摘要】本專利技術提供了一種食品機械螺桿的表面強化工藝，所述的表面強化工藝包括如下步驟：a）離子氮化處理，b）配制合金粉末，c）等離子熔覆處理，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種食品機械螺桿的表面強化工藝，其特征在于，所述的表面強化工藝包括如下步驟：a）離子氮化處理，b）配制合金粉末，c）等離子熔覆處理，d）檢測。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：付沖，
申請(專利權)人：蘇州華沖精密機械有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32