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低溫離子滲硫技術應用
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滲硫技術的發(fā)展經(jīng)過固體裝箱滲硫、鹽浴滲硫、低溫電解滲硫和氣相離子滲硫等幾個階段。固體裝箱滲硫法和鹽浴滲硫勞動強度大，能耗高，生產周期長，零件變形大，已經(jīng)不再使用。目前，低溫電解滲…
滲硫技術的發(fā)展經(jīng)過固體裝箱滲硫、鹽浴滲硫、低溫電解滲硫和氣相離子滲硫等幾個階段。固體裝箱滲硫法和鹽浴滲硫勞動強度大，能耗高，生產周期長，零件變形大，已經(jīng)不再使用。目前，低溫電解滲硫雖然在一些國家已得到生產應用，但由于硫化物層的質量欠佳，而電解液成分控制和生產的排放污染等環(huán)保問題的約束也逐步被淘汰。氣相滲硫存在防毒、防爆和防污染等方面的問題，生產應用有一定困難。
近年來，隨著機械加工業(yè)零件精密度的提高，以及對環(huán)境的高要求，要求傳統(tǒng)滲硫技術需要進一步改進和提高。經(jīng)過多年的不懈努力，熱處理工作者已成功推出真空離子滲硫新工藝技術。該技術采用輝光放電原理，在真空條件下對鋼鐵零件進行硫化處理，使其表面產生厚度約5～20mm的硫化物層。由于它的技術優(yōu)勢和實用性被使用者認可和推廣應用，進一步提高或改善了摩擦副零部件的使用壽命。
1.工藝特點
(1)處理溫度低，應用的使用溫度在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，無污染排放，保證綠色環(huán)保的生產要求。
(4)根據(jù)使用要求，可通過調節(jié)工藝參數(shù)達到滿意的滲層質量。
(5)設備簡捷，操控性優(yōu)良，質量穩(wěn)定可靠。
2.設備特點
低溫離子滲硫是在真空條件下進行，采用輝光放電原理加熱零件達到工藝溫度。設備狀況如圖1所示。
3.硫化物層結構特征
(1)硫化物層中的FeS為密排六方晶體結構，剪切強度低。在剪切應力作用下極易發(fā)生滑動，具有良好的自潤滑性。
(2)硫化物層質地疏松、多維孔，有利于油脂的儲藏，有利于油膜的形成與保持。
(3)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軟金屬表面的犁削作用。
(4)硫化物中的FeS具有極好的熱穩(wěn)定性，在大氣環(huán)境下，600℃也不會發(fā)生氧化分解，可在高溫工況下起到潤滑作用。
(5)在受壓和摩擦生熱的條件下，F(xiàn)eS發(fā)生再生，沿著晶界向內擴散，使FeS層的潤滑和防止粘著作用能夠維持。
(6)零件表面形成硫化物層，其摩擦系數(shù)大幅度減少，摩擦產生的溫升明顯下降，可大大提高零件的使用壽命和穩(wěn)定性。
4.應用效果
真空低溫離子滲硫的效果得到充分的發(fā)揮，應該在硬化(滲碳、滲氮和其他表面硬化)處理后進行，也就是說，在硬基面的基礎上實施為最佳。
5.結語
對于不同產品零件的真空低溫離子滲硫的應用表明，該工藝對于摩擦副或輕載負荷零件改善或提高的使用效果(壽命)十分明顯。作為一種成熟的熱處理技術，可以作為復合熱處理的最后工序用于摩擦件的性能改善，在保持零件原有尺寸、精度、粗糙度和硬度的情況下，既延長零件壽命、提高產品質量，又可以降低能耗、節(jié)約原材料，還可以減少摩擦功耗、提高機械效率，更可以更新、優(yōu)化設計。
可以認為，該技術大規(guī)模推廣應朋有著廣闊的前景，能夠進一步提升產品的品質，有望帶來更大的效應。
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