螺桿料筒之間的磨料磨損是這樣發生的:當某個零件的比較軟的基件被腐蝕或磨損后,剩下的比較硬的質點(例如各種碳化物)便暴露在金屬表面.這些硬粒刨削和刮傷較軟的表面,或者象砂輪一樣地強烈滴摩擦著它們相對運動的表面,當這些硬粒從基體上掉下來之后,不僅在螺桿料筒表面形成凹坑和凸起,而且掉下來的硬粒便象研磨時所用的研磨劑一樣,在螺桿和料筒之間產生了以進步的研磨作用,加速了螺桿料筒的損壞。
顯然,如果塑料中原來就混入很多高硬度的無機填料,那么上述的研磨作用必然大大加快,例如當加工混有魔力纖維的尼龍料時,一根ф30的氮化鋼螺桿料筒在使用1250小時后便被磨成情況。
一些研究表明:磨料的尺寸和硬度對磨料磨損的影響很大,當硬粒(碳化物、氮化物)等尺寸大于100微米,其硬度大于基體硬度50%后磨料磨損便會很強烈。因此如果能將硬粒的尺寸(例如鈣塑料中的碳酸鈣)減小到小于100微米以下,并將它們很好的分散,這是磨損便會減輕。
一般來說,通過提高螺桿料筒的表面硬度可以改善它抵抗磨料磨損的能力。在不考慮表面加工硬化時,提高螺桿和機筒的表面硬度有兩種方法,一是通過熱處理,而是使用硬合金的表面。磨損實驗表明:表面硬度高并不等于耐磨性高。例如氮化鋼氮化后的硬度達到HRC=66-70,而Xaloy800合金的HRC=50-64,但是后者的耐磨性卻比前者高得多
這是由于這些合金的原子間節誒和強度好,有較高的彈性模置的緣故。
正因如此,如果用鉻、硼、鈣、鉬、鈦等合金元素與鐵一起冶煉出各種硬合金,在這些合金中存在的各種碳化物將大大地改善母體金屬的耐磨性,要腐蝕和磨碎這些碳化物要非常高的壓力和溫度。各種合金便是根據這些原理生產出來的。
但是另一方面,由于將這些合金噴涂或堆焊到螺桿表面的工藝方法還不成熟,因此通過熱處理來提高表面硬度的辦法仍然廣泛地在使用。
