關(guān)鍵字:低溫離子滲硫技術(shù) | |
滲硫技術(shù)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(chǎn)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(chǎn)應用,但由于硫化物層的質(zhì)量欠佳,而電解液成分控制和生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(shù)。該技術(shù)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(chǎn)生厚度約5~20mm的硫化物層。由于它的技術(shù)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(shù),無污染排放,保證綠色環(huán)保的生產(chǎn)要求。
(4)根據(jù)使用要求,可通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)達到滿意的滲層質(zhì)量。
(5)設備簡捷,操控性優(yōu)良,質(zhì)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(jié)構(gòu)特征 (1)硫化物層中的FeS為密排六方晶體結(jié)構(gòu),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(zhì)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(nèi)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(chǎn)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(chǔ)上實施為最佳。不同情況下的比較如上表所示。典型硫化零件如圖2所示。 5.結(jié)語 對于不同產(chǎn)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(shù),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(chǎn)品質(zhì)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(shù)大規(guī)模推廣應朋有著廣闊的前景,能夠進一步提升產(chǎn)品的品質(zhì),有望帶來更大的效應。(信息來源:機械專家網(wǎng)) |
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