粉末冶金的硫化處理

1、一、粉末冶金制品的硫化處理(一)硫化處理的目的 硫化處理在粉末冶金制品中作為減摩材料應(yīng)用時(shí),以鐵基含油軸承的應(yīng)用最為廣泛。燒結(jié)含油軸承（含石墨量1%4%）制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，在PV1825公斤米/厘米 秒情況下，可代替青銅，巴氏合金等減摩材料。但在繁重的工作條件下，如摩擦表面上滑動(dòng)速度過高和單位負(fù)荷較大時(shí)，則燒結(jié)零件的耐磨性能和壽命會(huì)迅速降低。為了提高多孔鐵基減摩零件的減摩性能，降低摩擦系數(shù)，提高工作溫度以擴(kuò)大其使用范圍，采用硫化處理是一種值得推廣的方法。 硫及大部分硫化物都具有一定的潤(rùn)滑性能。硫化鐵就是一種良好的固體潤(rùn)滑劑，特別是在干摩擦的條件下，硫化鐵的存在，具有很好的抗咬合性。 粉末冶

2、金鐵基制品，利用其毛細(xì)孔可以浸漬相當(dāng)多的硫，經(jīng)過加熱可使硫與孔隙表面的鐵生成硫化鐵，它均勻地分布于制品的各處，在摩擦表面上起著良好的潤(rùn)滑作用，并可以改善切削加工性能。硫化處理后的制品，其摩擦和切削表面都顯得很光滑。 多孔燒結(jié)鐵經(jīng)硫化處理后，最突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在無(wú)油潤(rùn)滑的工作條件下（即不準(zhǔn)加油或無(wú)法加油），是一種令人滿意的自潤(rùn)滑材料，并且有很好的抗咬合性，減少啃軸現(xiàn)象。此外，這種材料的摩擦特性與一般減摩材料不同。一般材料隨著比壓的增加，摩擦系數(shù)開始變化不大，當(dāng)比壓超過一定值后，摩擦系數(shù)急劇增加。而經(jīng)過硫化處理后的多孔燒結(jié)鐵，其摩擦系數(shù)在很大比壓范圍內(nèi)隨其比壓增加反而下降。這就是

3、減摩材料一種可貴的特性。 經(jīng)硫化處理后的燒結(jié)鐵基含油軸承，可在250以下順利地工作。 （二）硫化處理工藝 硫化處理的工藝比較簡(jiǎn)單，不需要專門的設(shè)備，其工藝為： 將硫放入坩堝中加熱熔化，溫度控制在120130時(shí)，此時(shí)硫的流動(dòng)性較好，若溫度過高，則不利于浸漬。將需要浸漬的燒結(jié)制品先預(yù)熱至100150，然后將制品浸入熔化的硫液中，浸漬320分鐘，未預(yù)熱的制品浸漬2530分鐘。視制品的密度，壁厚及所需浸入量來決定浸漬時(shí)間。密度低、壁厚薄的浸漬時(shí)間可少；反之亦然。浸完后取出制品，流盡剩余的硫。最后，將浸漬過的制品放入爐內(nèi)，通氫保護(hù)，亦可以用木炭保護(hù)，加熱到700720保溫0.51小時(shí)，此時(shí)，浸入的硫與鐵

4、作用生成硫化鐵。對(duì)于密度為66.2克/厘米的制品，硫進(jìn)入量約為354%（重量百分比）。加熱焙燒是為了使浸入零件孔隙中的硫形成硫化鐵。 硫化處理后的燒結(jié)制品，可進(jìn)行浸油和精整等處理。 （三）硫化處理的應(yīng)用舉例 1、面粉機(jī)軸套 該軸套安裝在兩根軋輥兩端，共四個(gè)套。軋輥壓力為280公斤，轉(zhuǎn)速為7001000轉(zhuǎn)/分（P=10公斤/厘米，V=2米/秒）。原采用錫青銅軸套，用甩油圈潤(rùn)滑。現(xiàn)改用密度為5.8克/厘米、含S量為6.8%的多孔燒結(jié)鐵代替，可不用原潤(rùn)滑裝置，只需開車前滴幾滴油，連續(xù)工作40小時(shí)，軸套溫度才40左右；磨面粉12000公斤，軸套仍正常工作。 2、牙輪鉆小軸套 牙輪鉆是石油鉆探的重要工具

5、，此鉆油頂部有個(gè)滑轉(zhuǎn)軸套，受壓力極大（壓力P=500公斤力/厘米，速度V=0.15米/秒），并有強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊。 二、粉末冶金制品的浸油處理 粉末冶金多孔減摩制品浸油是一道重要的工序，可以增加粉末冶金制品的抗腐蝕性、提高耐磨性，延長(zhǎng)其使用壽命。鐵基含油軸承燒結(jié)后進(jìn)行浸油處理，潤(rùn)滑油即進(jìn)入制品孔隙中，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與套發(fā)生動(dòng)摩擦，生熱，使軸承溫度上升，油遇熱膨脹，從孔隙中流出到軸與軸套之間起到自動(dòng)供油，形成的油膜起潤(rùn)滑減摩作用。浸油也能防止制品被氧化。 浸油方法可分普通浸油、加熱浸油和真空浸油。 普通浸油：把清洗干凈的燒結(jié)制品放入機(jī)油（一般為2030號(hào)機(jī)油）中浸泡。油在制品的毛細(xì)管力作用下，浸入

6、到制品的孔隙中。此法浸油效率低、浸油時(shí)間長(zhǎng)，需幾小時(shí)，用在含油率不高的制品中。 加熱浸油：把清除干凈的燒結(jié)制品放入80120熱油中浸泡1小時(shí)。由于制品受熱，連通孔隙中的空氣膨脹，使一部分空氣被排除。冷卻后，剩余部分的空氣又收縮，把油吸入到孔隙中。由于熱油的流動(dòng)性好，潤(rùn)滑性高，因而可有更多的油浸入到制品中。該浸油方法效率比普通浸油率高。 真空浸油：把清理干凈的燒結(jié)制品放入真空箱內(nèi)，密封抽空至-720毫米Hg，然后向真空箱內(nèi)放入機(jī)油，再加熱至80，保持2030分鐘。由于制品連通孔隙中的空氣被抽出，機(jī)油可在10分鐘之內(nèi)浸入制品中。這種方法浸油效率高、速度快。 此法的另一種形式，是先把放有制品的真空箱

7、內(nèi)的空氣抽出，然后把預(yù)熱過的油通入真空箱中，將制品覆蓋起來，再使真空箱與大氣接通，油即較快地浸入到制品孔隙中。 三、涂蠟 一般粉末冶金制品均具有多孔特性，與空氣等接觸界面較大，容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，特別是沿海多雨地區(qū)，空氣濕度大，制品的腐蝕更為嚴(yán)重。在有些情況下，不僅制品表面受到腐蝕，連內(nèi)部連通孔隙的表面也會(huì)受到腐蝕，嚴(yán)重地影響其使用性能，甚至造成報(bào)廢。 為了防止和減少鐵基制品的腐蝕，在浸油后還必須進(jìn)行表面涂臘，以隔絕制品與外界的接觸。這樣，在制品長(zhǎng)途運(yùn)輸或較長(zhǎng)時(shí)間的保存（按規(guī)定，制品在六個(gè)月之內(nèi)不得銹蝕），不致銹蝕。 粉末冶金制品的涂臘工藝是，把臘放入上臘筒內(nèi)，加熱到6080，使臘熔化，將清理干凈的制品浸入臘液中，并立即取出，即在制品表面上涂上一層均勻的臘，涼后方可包裝。 臘液是由石蠟和凡士林組成，按季節(jié)不同有不同配比。加凡士林的目的是提高臘液干后的牢度，不致開裂。氣溫高時(shí)凡士林可少加，氣溫低時(shí)可適當(dāng)提高凡士林的配比。一般采用凡士林20%，石蠟80%。 四、包裝 合適的包裝，是為了保護(hù)粉末冶金制品在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中不致?lián)p壞、變質(zhì)，是粉末冶金生產(chǎn)中最后一道工序。如果包裝不好會(huì)導(dǎo)致最后產(chǎn)品的損失，應(yīng)該說是十分可惜的。 包裝的方法是：將制品涂臘后，以防銹紙包裝，將若干件包好裝入一盒，每盒應(yīng)放上合格證及使用說明書。盒外標(biāo)明制造廠廠名及地址、產(chǎn)品名稱