硫氮碳共滲實際上就是在氮碳共滲鹽中加入硫元素,工件表面在滲入氮、碳的同時滲入硫的工藝過程。目前,在專業廠提供的作為硫氮碳共滲的鹽中,已含有不小于1.5×10-3%~2×10-3%的S2-


1. 液體(ti)硫(liu)氮(dan)碳(tan)共滲層組織(zhi)及效(xiao)果


 在共滲過程中,以硫、氮為主滲人元素,所以,工件經硫氮碳共滲后,在最表面層有不大于10μm的FeS密集層,次表面層為含有FeS、Fe2(NC)、Fe3(NC)及Fe4N的共滲層,再向里為以氮為主的擴散層。碳只能以碳化物的形式(如Fe3C)存在于表面化合物層中。


 由于(yu)工件(jian)共(gong)滲(shen)層(ceng)最(zui)外層(ceng)有FeS存在,大大降(jiang)低(di)了(le)工件(jian)表面的(de)摩擦(ca)(ca)系數,從而提(ti)高了(le)抗(kang)咬合和抗(kang)黏著性能。在Falex摩擦(ca)(ca)試(shi)驗(yan)機上(shang)進行的(de)試(shi)驗(yan)結果表明(ming),ZGCr28鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼經硫氨碳共(gong)滲(shen)后的(de)抗(kang)擦(ca)(ca)傷負荷(he)(he)比(bi)(bi)不(bu)處(chu)理者(zhe)高6倍(bei)(bei),比(bi)(bi)離子(zi)滲(shen)氨者(zhe)高41%。1Cr18Ni12Mo2Ti奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼經硫氮(dan)碳共(gong)滲(shen)后的(de)抗(kang)擦(ca)(ca)傷負荷(he)(he)比(bi)(bi)未處(chu)理者(zhe)提(ti)高2倍(bei)(bei)以(yi)上(shang)。


不銹(xiu)鋼硫氮碳工藝及效果參見表(biao)7-10。


表 10.jpg



2. 液體硫氮(dan)碳共(gong)滲生產(chan)的相關問題(ti)


液體硫氮碳(tan)(tan)共滲(shen)的(de)工藝操作、生產安全(quan)注意事項、共滲(shen)可能產生的(de)缺陷及(ji)預防(fang)措施(shi)等問(wen)題參見液體氮碳(tan)(tan)共滲(shen)的(de)相關內容(rong)及(ji)表(biao)7-9。


表 9.jpg


另外,需(xu)要說明以下一些(xie)問題。


 a. 共滲鹽浴中S2-的補充。在生產廠家提供的成品鹽中,已含有不小于1.5x10-3%~2x10-3%的S2-,但在使用中,S2-會消耗,使含量降低,所以,應適時進行補充。在生產現場對S2-的化驗比較困難,S2-的補充可依據經驗進行。在正常使用情況下,每24h,按每100kg熔鹽添加2~4g的K2S。


 b. S2-含量的控制。根據處理工件使用的主要功能來考慮S2-的含量控制。


    工件以提高減摩性能,提高抗擦傷、抗咬合性能為主時,鹽浴中的S2-含量可控制為大于2×10-3%;以提高耐磨、抗疲勞性能為主時,鹽浴中的S2-含量控制在0.5×10-3%~1.5×10-3%即可。


c. K2S在鹽浴中有降低CN-的作用。在硫氮碳共滲鹽浴中,K2S的存在還會發生以下化學反應


4.jpg


通過這些化學反應,可使鹽浴中有毒的CN-下降。有研究表明:由于K2S的作用,可使共滲鹽浴中的CN-的含量從2.5%~3.0%下降至0.1%~0.8%。