[其他]金屬零件的室溫或低溫硫化

無效

• 申請號: 86106208
• 申請日: 1986-09-12
• 公開（公告）號: CN86106208B
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 陳力展;譚黎民
• 申請（專利權）人: 第二汽車制造廠
• 主分類號: C23C8/42
• 分類號: C23C8/42
• 代理公司: 第二汽車制造廠專利事務所
• 代理人: 潘協莉

一種對鑄鐵、鋼和硬質合金零件或刀具摩擦表面進行硫化的新方法。

本發明屬于使金屬表面形成耐磨硫化層的化學處理方法。

對金屬零件摩擦表面進行硫化，以前是用固體，液體和氣體硫化三種方法，這三種方法都存在溫度高，勞動條件差，污染空氣，硫化時間長等缺點。1971年法國提出一項《低溫電解硫化法》專利（專利號2050754）為硫化開辟了一條新的途徑，并為國外廣泛采用，該硫化方法的要點是：用KSCN75%，NaSCN25%、另加K₄Fe（CN）₆2～4%作硫化劑。要硫化的零件放入盛有硫化劑的電解槽內，并按硫化零件的面積通以直流電（按2.5～3.5A/dm²計算），零件接陽極，電解槽接陰極，加熱至190～200℃，并通N₂攪拌約15分鐘，即可得10～20μm的硫化層。這種方法，硫化溫度高，工藝復雜，操作繁鎖。

為了簡化硫化工藝，降低成本，同時得到良好的硫化效果，本發明提供一種在低溫或室溫下進行硫化的方法。

本發明的主要特點，是在硫化前使零件先經活化處理，采用由Na₂S₂O₃，KHSO₄，K₄Fe（CN）₆和水組成的硫化劑溶液，同時使硫化過程在接近于沸騰的溫度下或在室溫加超聲振蕩的條件下進行。

對鑄鐵、鋼及硬質合金零件進行硫化時，零件表面應加工至較高的精度和光潔度，并清除油脂，然后進行活化處理。所述的活化處理是在零件表面涂擦或浸入含碘的酒精溶液（對于鑄鐵、碳鋼和低合金鋼）或低硝酸酒精溶液（對于高速鋼）或其它金相腐蝕劑一段時間，以去除金屬表面的氧化膜，增加零件表面的化學吸附能力，然后再浸入硫化溶液中。硫化劑的成份及重量配比為：Na₂S₂O₃60～80%，KHSO₄5～20%，K₄Fe（CN）₆5～20%，同時另加相當于硫化劑總重2～5倍水。其最佳的重量配比為：Na₂S₂O₃77%，KHSO₄10%，K₄Fe（CN）₆13%，并加硫化劑總重4倍的水。同時硫化過程是在接近于沸騰溫度（最好是在95～98℃）或在室溫加超聲振蕩條件下進行。硫化時間對于鑄鐵、碳鋼及低合金鋼約15～20分鐘，對于高速鋼約40分鐘。可得到約20μm厚的硫化層，硫化后的表面經清洗，再進行防銹處理。

所述的超聲振蕩是由超聲波發生器產生，該裝置是由超聲波發生器和底部裝有超聲波傳感器的清洗槽（簡稱超聲波清洗槽）兩部分組成。要硫化的零件浸沒在超聲波清洗槽內的硫化劑溶液中，通電振蕩即可。超聲振蕩的作用，是使化學反應有足夠的強度。在振蕩過程中，金屬表面產生“空化”，表面聚集的氣泡在“爆炸”的局部壓力增加，發生很大沖擊，使得硫離子活力增加，從而加快硫的滲入。

采用本發明的效果，可結合附圖加以說明

對附圖的說明：

圖1、不同硫化方法的摩擦系數對比曲線。

試驗是在Amslar試驗機上進行的。上輪為40Cr鋼經淬火至Rc55的圓盤工件，下輪分別為經不同硫化方法硫化的尺寸相同的HT20～40灰鑄鐵工件，試驗狀態為干摩擦，上輪固定不動，下輪為200轉/分，負荷為50Kg，試驗時間40分鐘，試驗結果如圖1。其中，曲線1是超聲振蕩硫化試件，曲線2是低溫（98℃）硫化試件，曲線3是未加超聲振蕩的室溫硫化試件，曲線4是未硫化的試件，曲線5是為GCr15鋼低溫電解硫化試件。比較可見，采用本發明方法時，摩擦系數低，每分鐘磨損量少，硫化后磨合時間很短。由此可見，本發明工藝簡單，操作方便，硫化效果好，可廣泛應用于機械傳動、刀模具及其它摩擦副零件。

本發明的實施例：