华晨螺杆的机筒螺杆SKD处理技术
Date:2022-2-24 Author:hcscrew
SKD处理技术，华晨螺杆的SKD内衬套嵌技术，就是把SKD材料制造的中空套嵌入到粗加工后的机筒内壁的技术，常用于PVC材料加工的锥形双螺杆的机筒和平双机筒。从机筒的外观上来看，机筒是分段式组装，机筒的头部内镶嵌的就是SKD内衬套。
2012年，随着中国PVC产品市场的迅速扩大，PVC产品的锥形双螺杆挤出机市场跟着快速发展。很快，PVC锥双挤出机的使用者发现，高填充的PVC材料对锥形双螺杆机筒的损耗非常大。锥形双螺杆机筒的使用寿命短，高填充料的机筒螺杆使用寿命在3-6个月就要更换。这增加了PVC制品的生产成本。
当时，PVC制品加工使用双合金的机筒和螺杆为主。2012年，华晨螺杆在双合金机筒螺杆的基础上，选用SKD材料，成功开发出锥形双螺杆机筒的SKD内衬套嵌技术。
1、 什么是SKD？
华晨螺杆使用的SKD材料是SKD11。SKD11是日本JIS标牌号，材料标准：JIS G4404:2000,日立产SKD11商品名SLD(最新改良版称作SLD-MAGIC), 业界知名，价格昂贵。
SKD11是高耐磨高韧性的冷作模具钢，高碳高铬合金，真空脱气精炼钢。SKD11钢质纯净，热处理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性强，尺寸稳定性好的特点。
各国SKD11钢材牌号：
| 国家和地区 | 标准 | 钢牌号 |
| 中国 | GB | Cr12MoV |
| 中国台湾 | CNS | SKD11 |
| 德国 | DIN | x165CrM0v12 |
| 日本 | JIS | SKD11 |
| 韩国 | KS | STD11 |
| 俄罗斯 | ROCT | x12M |
| 意大利 | UN1 | x165CrM0W12KU |
| 瑞典 | SS | 2310 |
| 西班牙 | UNE | X160CrM0V12 |
| 美国 | AISI/SAE | D3 |
SKD11钢材化学成分：
| C | Si | Mn | Cr | Mo | V | P | S |
| 1.40-1.60 | 0.40max | 0.60max | 11.00-13.00 | 0.80-1.20 | 0.2-0.5 | 0.03max | 0.03max |
2、SKD11的硬度是多少？
在525℃下进行氮化处理后，硬度为1250HV，氮化层深度0.35mm。
在570℃下进行氮化处理后，硬度为950HV，氮化层深度10~20μm
在1010℃下淬火，200℃下冷却后，硬度为HRC58-60。
3. 如何处理SKD11材料？
1） “淬火+回火+氮化处理” 制作SKD内衬套和SKD螺杆
2）“深冷处理” 为获得最高硬度和尺寸稳定性，我们的SKD内衬套组件在淬火后立即深冷-70至-80℃，保持3-4小时，然后再回火处理，经深冷处理的SKD内衬套组件硬度比常规热处理硬度高1-3HRC。
但是深冷处理是有风险产生开裂的危险，这增加了SKD11材料加工的工艺难度。
3）“氮化处理” SKD内衬套组件在氮化处理后，表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化组织。
4） 在525℃氮化的处理，组件表面硬度约为1250HV，氮化时间对渗层影响如下表所示。
| 氮化时间（小时） | 20 | 30 | 60 |
| 渗氮层深度（mm） | 0.25 | 0.30 | 0.35 |
5）.在570℃软氮化处理，工件表层硬度约为950HV。通常软氮化处理2小时，硬化层深度可达到10-20um.
6） 在低温回火状态时磨削加工SKD内衬套组件工作。但是，磨削加工容易产生磨削开裂。我们为防止裂纹发生会采取小的磨削进给量多次磨削，同时辅加良好的水冷条件。这会增加SKD组件的加工时间。
4、如何制作SKD螺杆？
我们可以使用SKD11加工螺杆，并做淬火处理和氮化处理。但通常我们不会选择这种方式，一是因为加工时间长，二是SKD11原材料昂贵。在实际生产PVC材料时，38CrMoAlA螺杆的使用性能比SKD更合适。
5、如何做SKD机筒？
我们会做一个SKD的机筒内衬套镶嵌组件，再把组件拼合推到机筒的内部，这样锥双机筒的内壁表面硬度就会比较好。需要注意的是，为了防止机筒内壁积料影响塑料塑化，我们要求机筒内壁必须是平整光滑的，也就是说SKD内衬套的镶嵌平面必须平整光滑，这也是加工的技术难点。
6、为什么锥双机筒需要镶嵌SKD内衬套？
锥双机筒是锥形的，意味着机筒小头区域会遇到更大的压力，所以我们会在机筒小头区加入SKD材料，以提高机筒小头区域的使用寿命，然后保持机筒内壁四段分区整个磨损速度达到最大的平衡，也就是说机筒四区会在同一时间段坏掉。或者锥双机筒的大头区域坏掉了，小头区域还能正常工作。最终有效的成倍延长整个机筒螺杆的使用寿命。
最近几年，我们的SKD机筒用户也学会了自主更换SKD内衬套处理的机筒头，这也是一种节省成本的方法。但是这种方式要求华晨螺杆生产的机筒内壁高精度，高平整。
7、 为什么单螺杆机筒和平双螺杆机筒不推荐使用SKD内衬套嵌机筒处理？
一是因为SKD11材料价格昂贵。二是SKD11材料因为它的物理特性，加工难度大，需要更多的时间和精力打磨组件。三是单螺杆和平双螺杆的机筒长径比较大，这又是一个加工难点。
早几年，华晨螺杆也加工了许多SKD内衬套嵌处理的单螺杆和平双螺杆的机筒，使用反馈评价非常高，客户对价格接受度良好，但是和双合金处理的38CrMoAlA机筒相比，加工时间非常久，这也增加了单螺杆和平双螺杆的SKD内衬套嵌机筒推广难度。所以，从性价比来说，华晨螺杆的双合金处理的38CrMoAlA机筒已经足够优秀。
8、什么产品需要SKD内衬套嵌机筒处理？
生产加工WPC/WPE型材、管材、板材PVC/PE的锥形双螺杆机筒
生产加工PVC/PE型材、管材、板材、高填充物的板材（如200-350%的Caco3）的锥形双螺杆机筒
生产加工PVC/PE发泡型材、板材、面板的锥形双螺杆机筒
9、 SKD内衬套嵌机筒的使用效果？
以65/132机筒螺杆生产PVC管材为例， 普通处理的锥双机筒螺杆月产量在200-250吨， SKD内衬套嵌机筒配合合金处理螺杆的月产量可以突破到10000吨，极限数据为15000吨以上。
10、新合金内衬套嵌机筒
2018年，华晨螺杆在热销的SKD内衬套嵌机筒工艺的基础上，开发出新合金内衬套嵌机筒。新合金层是华晨自主研发的材质元件。它整合了SKD元件的优势和双合金工艺的物理优势，又解决了SKD内衬套的加工技术难点，更加提升了PVC加工者的使用体验，节省了加工成本。
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