正確理解粉末冶金制品的硫化處理

為何粉末冶金制品要進行硫化處理，今天小編帶您來了解一下吧。

(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用時,以鐵基含油軸承的應用為廣泛。燒結(jié)含油軸承（含石墨量1%—4%）制造工藝簡單、成本低，在PV〈18～25公斤·米/厘米 2·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，如摩擦表面上滑動速度過高和單位負荷較大時，則燒結(jié)零件的耐磨性能和壽命會迅速降低。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滑性能。硫化鐵就是一種良好的固體潤滑劑，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。
  粉末冶金鐵基制品，利用其毛細孔可以浸漬相當多的硫，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，突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在無油潤滑的工作條件下（即不準加油或無法加油），是一種令人滿意的自潤滑材料，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單，不需要專門的設備，其工藝為：
  將硫放入坩堝中加熱熔化，溫度控制在120～130℃時，此時硫的流動性較好，若溫度過高，則不利于浸漬。將需要浸漬的燒結(jié)制品先預熱至100～150℃，然后將制品浸入熔化的硫液中，浸漬3～20分鐘，未預熱的制品浸漬25～30分鐘。視制品的密度，壁厚及所需浸入量來決定浸漬時間。密度低、壁厚薄的浸漬時間可少；反之亦然。浸完后取出制品，流盡剩余的硫。后，將浸漬過的制品放入爐內(nèi)，通氫保護，亦可以用木炭保護，加熱到700～720℃保溫0.5～1小時，此時，浸入的硫與鐵作用生成硫化鐵。對于密度為6～6.2克/厘米3的制品，硫進入量約為35～4%（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，可進行浸油和精整等處理。
  （三）硫化處理的應用舉例
  1、面粉機軸套 該軸套安裝在兩根軋輥兩端，共四個套。軋輥壓力為280公斤，轉(zhuǎn)速為700～1000轉(zhuǎn)/分（P=10公斤/厘米2，V=2米/秒）。原采用錫青銅軸套，用甩油圈潤滑。現(xiàn)改用密度為5.8克/厘米3、含S量為6.8%的多孔燒結(jié)鐵代替，可不用原潤滑裝置，只需開車前滴幾滴油，連續(xù)工作40小時，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，此鉆油頂部有個滑轉(zhuǎn)軸套，受壓力極大（壓力P=500公斤力/厘米2，速度V=0.15米/秒），并有強烈的震動和沖擊。
  (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用時,以鐵基含油軸承的應用為廣泛。燒結(jié)含油軸承（含石墨量1%—4%）制造工藝簡單、成本低，在PV〈18～25公斤·米/厘米 2·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，如摩擦表面上滑動速度過高和單位負荷較大時，則燒結(jié)零件的耐磨性能和壽命會迅速降低。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滑性能。硫化鐵就是一種良好的固體潤滑劑，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。
  粉末冶金鐵基制品，利用其毛細孔可以浸漬相當多的硫，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，突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在無油潤滑的工作條件下（即不準加油或無法加油），是一種令人滿意的自潤滑材料，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單，不需要專門的設備，其工藝為：
  將硫放入坩堝中加熱熔化，溫度控制在120～130℃時，此時硫的流動性較好，若溫度過高，則不利于浸漬。將需要浸漬的燒結(jié)制品先預熱至100～150℃，然后將制品浸入熔化的硫液中，浸漬3～20分鐘，未預熱的制品浸漬25～30分鐘。視制品的密度，壁厚及所需浸入量來決定浸漬時間。密度低、壁厚薄的浸漬時間可少；反之亦然。浸完后取出制品，流盡剩余的硫。后，將浸漬過的制品放入爐內(nèi)，通氫保護，亦可以用木炭保護，加熱到700～720℃保溫0.5～1小時，此時，浸入的硫與鐵作用生成硫化鐵。對于密度為6～6.2克/厘米3的制品，硫進入量約為35～4%（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，可進行浸油和精整等處理。
  （三）硫化處理的應用舉例
  1、面粉機軸套 該軸套安裝在兩根軋輥兩端，共四個套。軋輥壓力為280公斤，轉(zhuǎn)速為700～1000轉(zhuǎn)/分（P=10公斤/厘米2，V=2米/秒）。原采用錫青銅軸套，用甩油圈潤滑。現(xiàn)改用密度為5.8克/厘米3、含S量為6.8%的多孔燒結(jié)鐵代替，可不用原潤滑裝置，只需開車前滴幾滴油，連續(xù)工作40小時，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，此鉆油頂部有個滑轉(zhuǎn)軸套，受壓力極大（壓力P=500公斤力/厘米2，速度V=0.15米/秒），并有強烈的震動和沖擊。

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