面滲硫處理技術(shù).doc

《面滲硫處理技術(shù).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、表面滲硫熱處理技術(shù)1.1滲硫技術(shù)的產(chǎn)生作為一名金屬材料專業(yè)的學(xué)生，雖然我平名日里勤奮好學(xué)，深知天道酬勤之里。但我仍覺(jué)得我所學(xué)之皮毛，最近多于圖書館翻閱各種資料，所以在此簡(jiǎn)單的做些分析。目前，材料的表面滲硫方法主要有4種，分別是:液體滲硫、固體滲硫、氣體滲硫、低溫等離子滲硫等，電解滲硫是目前應(yīng)用較多的滲硫方法，法國(guó)的低溫鹽浴電解法(即—BT法)?及其改進(jìn)后的各種方法已被法、英、德、美、意、日等國(guó)廣泛采用。一般摩擦系數(shù)是未處理試樣的30%～50%?，也有報(bào)導(dǎo)20號(hào)鋼在室溫電解滲硫時(shí)摩擦系數(shù)約為非滲硫10%～20%?。中溫

2、滲硫是以硫酸鈉作為含硫源，外加一些化學(xué)腐蝕劑，處理溫度為550℃左右，保溫時(shí)間取決于滲層的深度;低溫滲硫常以(NH2)2CS?為主要試劑，輔助試劑等物質(zhì)，處理溫度低于200℃，由于溫度低，所需時(shí)間較長(zhǎng)。1.2滲硫技術(shù)主要種類1.2.1?固體滲硫?又稱粉末滲硫，一般以Fe粉為供硫劑，與適量的催化劑防粘接劑等制成50～100?目的細(xì)粉狀混合物，在500℃～900℃高溫爐中向工件表面滲硫，工藝類似于固體滲碳，加熱溫度和保溫時(shí)間隨工件材料不同而選擇。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，投資少，成本低，通用性好。缺點(diǎn)是勞動(dòng)條件差，溫度高，工藝時(shí)

3、間長(zhǎng)，質(zhì)量不穩(wěn)定，目前在生產(chǎn)上已應(yīng)用不多。?1.2.2??氣體滲硫?即離子滲硫，是將含硫氣體(如H2S，CS2等)通入密閉爐中，加熱使之分解出活性原子(離子)進(jìn)行工件表面滲硫。離子滲硫是一個(gè)廣義的工藝概念。實(shí)際應(yīng)用中，它包含了單純的離子滲硫、離子硫氮共滲和離子硫氮碳共滲等多種工藝，滲硫的發(fā)展是同現(xiàn)代潤(rùn)滑理論上一些新發(fā)現(xiàn)分不開(kāi)的。根據(jù)這個(gè)理論：在高速切削時(shí)，摩擦生熱特別厲害，為了延長(zhǎng)刀的壽命，大家用富含冷卻性的肥皂水來(lái)冷卻，因?yàn)樗睦鋮s能力兩倍于油。等到進(jìn)刀吃重時(shí)，切削速度相對(duì)降低，此時(shí)摩擦生熱為次要問(wèn)題，于是切削油以

4、潤(rùn)滑為主，肥皂水宜含較多的油或者改用稀薄的切削油。如果切削情況進(jìn)一步嚴(yán)重，則在鐵屑與刃口中間產(chǎn)生足夠的壓力，可以破壞稀油的薄膜，此時(shí)宜用富含粘附性的油脂或單獨(dú)使用或與礦物油混合使用。如切削與刃口中間壓力再增大，則油脂分子亦被破裂，鐵屑會(huì)“焊”著刃口。于是設(shè)法使鐵屑不“焊”著刃口就成為金屬切削中的主要問(wèn)題。后來(lái)有人試驗(yàn)在切削油中加入硫磺粉或硫化物，在壓力極大，溫度極高的情況下進(jìn)行切削，結(jié)果硫磺在切削點(diǎn)上受到高熱，發(fā)展它的活動(dòng)能力，在鐵屑底面形成一層高熔點(diǎn)極薄的膜；該膜不特使鐵屑不焊著刃口，反而增加鐵屑子與刃口間的滑動(dòng)性

5、，于是硫磺博得一個(gè)光榮的稱號(hào)“脫焊劑”。也有人試用氯化物作為脫焊劑，比不上硫磺。有了這一層極薄的膜作為起點(diǎn)，大家不斷研究，如何把它從鐵屑底面搬上金屬表面，并且要由極薄的膜變成擴(kuò)散的深層。在這方面的發(fā)展，終于創(chuàng)造出許多成就，鋼鐵滲硫就是其中之一[2.法在法國(guó)問(wèn)世以來(lái)，鋼鐵滲硫技術(shù)就以極其良好的減摩、抗粘著性能引起國(guó)內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注，成為滑動(dòng)零部件、合金鋼工模具表面減摩、耐磨處理的重要手段。金屬表面滲硫是一種新的化學(xué)熱處理工藝，國(guó)外的研究以法國(guó)為最早，蘇聯(lián)于1953-1955年首先由明斯克汽車制造廠的工程技術(shù)人員們提

6、出了完整的資料。他們指出：金屬表面由于滲硫的結(jié)果，?得到了完全新的性質(zhì)，?使摩擦?xí)r不會(huì)產(chǎn)生“咬合”現(xiàn)象，?即改善了零件的抗“咬合”能力，?降低了摩擦系數(shù)，?使能在不提高表面硬度的條件下增加耐磨性。因此，?它為許多減摩材料及有色金屬（如青銅）的代用開(kāi)辟了廣闊的前途[3]但效果1.3滲硫?qū)蛹捌涔に囂攸c(diǎn)(1)處理溫度低，應(yīng)用的使用溫度在200℃以下，不改變零件的組織和硬度，其變形量頗小。(2)在真空條件下進(jìn)行，確保零件表面粗造度不改變，作為零件的最終工序處理不影響零件的尺寸精度。(3)采用專利技術(shù)，無(wú)污染排放，保證綠色環(huán)保

7、的生產(chǎn)要求。(4)根據(jù)使用要求，可通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)達(dá)到滿意的滲層質(zhì)量。(5)設(shè)備簡(jiǎn)捷，操控性優(yōu)良，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。滲碳，也稱“硫化”，泛指硫與鐵元素結(jié)合，在零件表面形成一層厚度由幾個(gè)到幾十個(gè)微米的硫鐵化合物（FS和FeS2）。由于硫不固溶于a鐵，且迄今尚未證實(shí)滲硫工件的Fe膜內(nèi)側(cè)有硫的擴(kuò)散層存在，故亦有稱此工藝為硫化者。滲硫技術(shù)屬于化學(xué)處理、表面處理范疇。???經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：硫化物層中的FS為密排六方晶體結(jié)構(gòu)，剪切強(qiáng)度低。在剪切應(yīng)力作用下極易發(fā)生滑動(dòng)，具有良好的自潤(rùn)滑性；硫化物層質(zhì)地疏松、多維孔，有利于油脂的儲(chǔ)藏，有利于

8、油膜的形成與保持；硫化物層硬度低(90～100HV)，可軟化摩擦副表面的微凸體，減緩硬金屬表面微凸體對(duì)軟金屬表面的犁削作用；硫化物中的Fe具有極好的熱穩(wěn)定性，在大氣環(huán)境下，600℃也不會(huì)發(fā)生氧化分解，可在高溫工況下起到潤(rùn)滑作用；在受壓和摩擦生熱的條件下，F(xiàn)e發(fā)生再生，沿著晶界向內(nèi)擴(kuò)散，使Fe層的潤(rùn)滑和防止粘著作用能夠維持；零件表面形成硫化物層，