[发明专利]低温蒸发法渗硫工艺

说明书

本发明属于金属表面化学热处理工艺。

为了提高零件的耐磨性和抗咬合能力，国内外均在探索对零件表面进行处理。众所周知的渗硫处理，能明显降低摩擦面之间的摩擦系数，达到提高零件的耐磨性和抗咬合能力。近几年来，国内多采用在井式炉中的气体渗硫法和辉光离子渗硫法进行二元、三元等多元共渗。单纯渗硫法，因工艺复杂、质量尚不易控制，设备投资大等缺陷，而未能得到广泛推广使用。据报道，目前单纯渗硫的工艺有：低温电解渗硫法;真空硫蒸气渗硫法等。真空硫蒸气渗流法与本发明有相类似之处，渗硫过程都是在气体硫中进行。但该法对设备要求较高，一次性投资大，操作也较复杂，因此未能广泛被使用。本发明在分析现有的单纯渗硫工艺后，针对单纯渗硫法的缺点，提出了在低温、常压、气相硫中渗硫的方法。本方法经过试验，获得了较好的效果。

本发明示意图：

刀具（零件）→去油污、氧化膜以及去杂质→清洗→干燥→渗硫→出炉冷却→浸油→成品。

（1）刀具去油污、氧化膜以及去朵质，处理方法可采用常规方法。本发明选用一次性处理法，所用的配方是由硫酸、硫脲、十二烷基苯磺酸钠组成。通过处理，金属表面处于活性状态，利于与渗济介质接触，产生化合和渗透作用。

（2）清洗，去杂处理后的刀具必须用清水进行冲洗，可喷淋自来水冲洗2～5分钟，然后再用乙醇脱水，直至刀具上不留有处理液残迹。

（3）干燥，用热风吹干。

（4）渗硫，渗硫剂为工业硫磺;渗硫设备，可用普通钢板焊制成箱体，其加热设备可选用类似于烘箱的或者选用以电加热的热处理设备。

渗硫工艺过程：渗硫过程在常压下进行，将渗剂和零件置于箱体内，并合上箱盖作相对密封，然后将该箱体放入加热设备中。在上述工作准备好后，开始加温，渗硫温度可在160℃-350℃之间，并保温一段时间，最佳是在280℃-300℃之间，保温不低于2小时。

（5）出炉冷却，将整个箱体抬出加热设备，自然冷却到室温。

（6）浸油，将渗硫后冷至室温的刀具，浸入机油中，并将油温升到120℃-160℃，保温10分钟即可。

该渗硫工艺对设备无苛刻要求，可利用现有设备（包括实验室，小型试验设备），一次性投资小，还具有渗速快，操作简单等优点，适用于不同规模的生产，经本厂几年试用，产品质量稳定。经渗硫后的高速钢齿轮刀具或其它类似刀具，使用寿命可提高0.5-4倍，且被加工工件的表面粗糙度有明显提高，经济、社会效益明显，具有广泛的推广使用价值。