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. 液體硫(liu)氮碳共滲(shen)層(ceng)組織及效果
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(gong)件共(gong)滲(shen)層最外層有FeS存(cun)在,大大降低了工(gong)件表面的摩(mo)擦系(xi)數,從而提高(gao)(gao)了抗(kang)咬(yao)合(he)和抗(kang)黏著(zhu)性能。在Falex摩(mo)擦試(shi)驗機上(shang)(shang)進行(xing)的試(shi)驗結果(guo)表明,ZGCr28鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)經硫(liu)氨(an)碳(tan)共(gong)滲(shen)后(hou)的抗(kang)擦傷(shang)負(fu)荷(he)比(bi)不(bu)處理者高(gao)(gao)6倍(bei),比(bi)離(li)子滲(shen)氨(an)者高(gao)(gao)41%。1Cr18Ni12Mo2Ti奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)經硫(liu)氮碳(tan)共(gong)滲(shen)后(hou)的抗(kang)擦傷(shang)負(fu)荷(he)比(bi)未處理者提高(gao)(gao)2倍(bei)以上(shang)(shang)。
不(bu)銹鋼(gang)硫氮碳(tan)工藝及效果參見(jian)表7-10。

2. 液體硫氮(dan)碳共滲生產的相關問題
液體(ti)硫氮(dan)碳(tan)共滲的(de)工藝操作、生產(chan)(chan)安全注(zhu)意事(shi)項(xiang)、共滲可能(neng)產(chan)(chan)生的(de)缺陷及預防(fang)措施等問題(ti)參見液體(ti)氮(dan)碳(tan)共滲的(de)相關(guan)內容(rong)及表(biao)7-9。

另外(wai),需(xu)要(yao)說明以(yi)下一(yi)些問題。
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

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%。

