• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.概述
  • 4.渗硫处理
  • 5.渗硫工艺
  • 6.参考资料

渗硫

所谓渗硫(又称硫化)系指钢或铸铁制工件表面渗入硫的化学热处理工艺。渗硫的层深常为数微米至数十微米。渗层的组织可能是FeS、FeS或其混合物。渗硫层有良好的减摩性(使摩擦系数减小2~4倍),抗粘着磨损(咬死)尤其有效,但却使被渗工件表面的硬度降低。渗硫主要适用于轻负荷、低速运动的工件,如滑动轴承,低速变速箱齿轮、冲压模、钻岩机活塞,汽缸套筒等。1

基本信息

  • 中文名

    渗硫

  • 外文名

    sulphidizing

  • 用途

    提高成品工件的减摩和抗咬死性能

  • 定义

    用硫饱和钢件表面的热处理工艺

  • 别称

    硫化

  • 应用学科

    冶金术语

概述

渗硫是向工件表层渗入硫的过程。钢铁工件表层形成image薄膜,可达到降低摩擦系数,提高抗咬合性能的目的。

生产上应用较多的是在150-250℃进行的低温渗硫。主要有低温电解渗硫和中温硫氮或硫氰共渗。

低温电解渗硫是将工件置于180-250℃的硫氰酸盐(imageimage等)浴中,进行10-20min的电解渗硫。在盐浴中工件接阳极,盐槽接阴极,在渗硫过程中发生如下沉积反应:

image具有与二硫化钼或石墨相似的鳞片状结构,属六方晶系,image膜中有许多能吸附润滑油的微细小孔。

image硬度低于100HV,而且容易沿六方体的顶面滑移,它不仅可隔绝钢铁摩擦副之间的接触,而且能起良好的润滑作用,因而摩擦系数明显降低,从而起到减磨作用。image渗层厚度一般可达image。此法特别适用于碳素工具钢、渗碳钢、低合金工具钢、轴承钢等制造的工件。

硫氮共渗(硫氰共渗)是将工件置于520~600℃的无氰熔盐中处理1~3h,便可获得一定厚度的渗层。能获得减磨、耐磨与抗疲劳性能。

无氰熔盐硫氮共渗剂的成分为50%image+30%image+20%image,另加8%~10%image,并将image导入熔盐(1~3L/min)。其中氨为供氮剂,通过氨气流搅动还能减轻image(供硫剂)的比重偏析,使熔盐中活性成分更为均匀。

硫氮共渗对高速钢刀具和模具具有良好的强化效果。例如经image℃,20~60min硫氮共渗后,钻头、铰刀、铣刀、推刀和铲刀片等刀具的使用寿命显著提高。硫氮共渗后的高速钢刀具加工310~400HBS的凋质件,其寿命能提高1.5~6倍。干摩擦状态下加工的刀具寿命提高2倍以上。2

渗硫处理

渗硫处理(又称硫酸盐处理)是使钢的表面吸收硫(S)的一种过程,它用于提高工具的耐磨性,同时能使表面光洁度提高1~2级。对于高速钢和高铬钢制的工具,在560℃下进行渗硫处理。

工具在经过了最后热处理和磨削以后, 再进行表面渗硫处理。

经过渗硫处理后,在金属表面上生成一层厚0.1~0.3毫米的硫化铁或二硫化铁。这层硫化物能降低刀具的摩擦力,因而增加刀具表面的耐磨性;同时,由于它减低了金属分子间的粘附作用,减少工具与被加工金属的“咬死”现象,大大提高了工具的使用寿命。

在进行渗硫处理以前,工具要经过去油:在热水中清洗和干燥;需要时可采用碱液化学去油法。

高速钢和高铬钢制的工具可以在固体渗硫剂中或熔融的混合盐中进行渗硫处理。