随着化学工业的迅速发展,各种新型的塑料原料不断涌现,在高强度的增强塑料原料中,常常含有诸如碳、石棉、玻璃、硼等增强纤维。此外为了获得各种特殊性能或降低成本，在塑料树脂中常常加入一定比例的各种填充料，如白垩、硅石、重晶石、陶土、纤维素、云母、滑石和金属粉等。由于这些增强剂、填充料以及无级着色剂的加入加剧了塑料挤出机、注射机中的机筒与螺杆的磨损和腐蚀，是的加工机械的生产效率下降，制品质量不稳定，维修机械和挑换部件的次数、费用增加，影响了整机的经济效益。

自70年代左右起，欧美工业发达国家纷纷采用双金属机筒和螺杆作为塑料挤出机和注射机的主要关键部件。应用结果表明，双金属螺杆机筒比经氮化处理的机筒、螺杆，其耐磨或耐腐蚀性提高许多倍，使用寿命大大延长，经济效益显著。

目前美国95%以上挤出机和75%以上的注射机都采用了双金属机筒。一家机构在对十个欧洲国家中76家厂商、公司生产的单螺杆挤出机情况统计后得出结论：在全部单螺杆挤出机产品中，备有双金属机筒供选择的约占53%，只提供双金属机筒而无选择余地的约占20%，有些厂商在较大规格的挤出机上安装双金属机筒，有些厂商则在全部规格产品上装备双金属机筒。由于双金属机筒和螺杆的制造技术难度大。因此几家的专业厂商以雄厚的技术力量于世界，如美国的埃克萨洛（XALOY），瑞士的贝涅克斯（BERNEX）和英国的布鲁克斯（BROOKES）等。

在国内，上海康复达机械制造有限公司也研制出了耐磨型双金属机筒和双金属螺杆。双金属机筒是在普通钢材或低合金钢材的简体内壁复合一层厚1.5-2.0mm的SL100高耐磨型合金、再经特殊机械加工而成，合金层硬度为HRC58-64（图1）而氮化表层的硬度为HV700-900，深度为0.3-0.6mm。因此，当氮化表层一旦开始磨损，它的磨损量就随着深度的增加而急剧增加，这是双金属产品与氮化产品在抗磨特性上的主要区别。

    高耐磨合金alpha101的金相组织分析表明，它与美国的XALOY 101合金相同，属于过工晶莱氏体组织，精铸造后组织为比较细密的共亚晶结构（图2），包括一次渗碳体、镍-硼和马氏体，在高倍显微镜下，浇注层合金与基体交界面为冶金结合，钢质基体上的珠光体组织浇注层合金组织形成一种锁性的结合。由于采取了减少结合层内部应力的措施，所以双金属产品在使用过程中合金层不会产生脱落和破裂现象。

按标准ISO/R 202 – 61管段压扁试验的方法对浇铸合金层与基体圆筒的结核性能进行检验,产品的结合强度符合该标准的技术要求,另外,由于塑料挤出机和注射机的机筒,螺杆都是在200°C以上的温度和高压下工作,高耐磨合金的热硬性曲线图表明SL100合金的热硬度可维持到427°C,这对于加工如高密度聚乙烯、聚苯醚、耐纶和聚砜等高温高速挤出或模塑是十分重要的.塑料注射和挤出中某些因素会导致机筒和螺杆的局部温升过高,而SL100合金可有效地抵制这种回火效应,防止合金硬度降低.

为了考察高耐磨alpha101的耐磨性能,我们采用瑞士AMSLER-135耐磨试验方法对alpha101合金和例子氮化样块进行了耐磨对比试验,结果显示浇铸合金的耐磨性能比氮化品提高了3.53倍.

资料显示,使螺杆机筒处于*匹配,是提高相互耐磨的一种途径,西德雷洛公司在螺杆的螺棱表面喷焊一层牌号为P48的合金,其它表面再进行例子氮化处理,使其螺杆获得耐磨耐腐蚀性能.s上海康复达机械制造有限公司的双金属螺杆选用了与alpha101合金相匹配的材料作为螺棱表面的焊接层.它的厚度为1-1.5mm硬度HRC58-62.经试验,它与机筒的耐磨合金之间的磨损失重zui少,在使用中可获得*匹配.从而提高两者的使用寿命,双金属螺杆的底径表面仍采用渗氮处理以满足塑化能力交叉的物料的剪切磨损。

几年来各厂家的使用数据表明，双金属机筒和螺杆在再生塑料、填充塑料、增强塑料以及化学纤维生产行业中显示了强大的生命力，对提高社会效益有着积极作用。

❶瑞士贝涅克斯（BERNEX）公司资料介绍，用35%玻璃纤维增强尼龙66挤出，渗氮处理机筒使用寿命为3000h。折算平均每小时耗用价格为4.4马克。而双金属机筒使用寿命为12000h，每小时使用价格仅为2马克。经济效益提高2.2倍。

 ❷西德雷诺（REILOY）公司资料显示，用比例为85%氮化铁填充PVC注射成型。氮化机筒生产4t次啊了后即*磨损不能使用，双金属机筒却生产了24t材料仅磨损0.4mm，仍可继续使用。

 ❸上海康复达机械制造有限公司用户的使用数据读来令人信服：某厂以SZ-350/160注射成型机,注射10000次约3.5t尼龙66加15%玻璃长纤维和25000次月8.75t的ABS塑料后,测量双金属机筒平均磨损0.01mm,双金属螺杆磨损0.026毫米,同样厂家以装配氮化机筒螺杆的XS-ZY-500注射机注射50 000次月25t尼龙66加30%玻璃纤维后,测量机筒平均磨损0.5mm,螺杆磨损了1.4mm,已经不能继续使用.

 ❹某厂以SJ-45B挤出机加工涤纶色母粒,原料为涤纶聚酯（PET）粒子与PH值为5-7的燃料,氮化机筒生产54t磨损1.2mm,双金属机筒生产96t磨损仅0.3mm.两者寿命几乎相差10倍.氮化钢螺杆生产27t材料磨耗为0.062mm.

 可以肯定,材料科技在工业生产中的这一应用,必将对我国经济建设做出越来越大的贡献.