一、粉末冶金制品的硫化处理(一)硫化处理的目的 硫化处理在粉末冶金制品中作为减摩材料应用时,以铁基含油轴承的应用最为广泛。烧结含油轴承（含石墨量 1%4%）制造工艺简单、成本低，在 PV1825 公斤米/厘米 秒情况下，可代替青铜，巴氏合金等减摩材料。但在繁重的工作条件下，如摩擦表面上滑动速度过高和单位负荷较大时，则烧结零件的耐磨性能和寿命会迅速降低。为了提高多孔铁基减摩零件的减摩性能，降低摩擦系数，提高工作温度以扩大其使用范围，采用硫化处理是一种值得推广的方法。 硫及大部分硫化物都具有一定的润滑性能。硫化铁就是一种良好的固体润滑剂，特别是在干摩擦的条件下，硫化铁的存在，具有很好的抗咬合性。 粉末冶金铁基制品，利用其毛细孔可以浸渍相当多的硫，经过加热可使硫与孔隙表面的铁生成硫化铁，它均匀地分布于制品的各处，在摩擦表面上起着良好的润滑作用，并可以改善切削加工性能。硫化处理后的制品，其摩擦和切削表面都显得很光滑。 多孔烧结铁经硫化处理后，最突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在无油润滑的工作条件下（即不准加油或无法加油），是一种令人满意的自润滑材料，并且有很好的抗咬合性，减少啃轴现象。此外，这种材料的摩擦特性与一般减摩材料不同。一般材料随着比压的增加，摩擦系数开始变化不大，当比 压超过一定值后，摩擦系数急 剧增加。而经过硫化处理后的多孔烧结铁，其摩擦系数在很大比压范围内随其比压增加反而下降。这就是减摩材料一种可贵的特性。 经硫化处理后的烧结铁基含油轴承，可在 250以下 顺利地工作。 （二）硫化处理工艺 硫化处理的工艺比较简单，不需要专门的设备，其工艺为： 将硫放入坩埚中加热熔化，温度控制在 120130 时，此时硫的流动性较好，若温度过高， 则不利于浸渍。将需要浸渍的烧结制品先预热至 100150 ，然后将制品浸入熔化的硫液中，浸渍 320 分钟，未 预热的制品浸渍 2530 分钟。 视制品的密度，壁厚及所需浸入量来决定浸渍时间。密度低、壁厚薄的浸 渍时间可少；反之亦然。浸完后取出制品，流尽剩余的硫。最后，将浸渍过的制品放入炉内，通氢保护，亦可以用木炭保护，加热到 700720保温 0.51 小时，此时，浸入的硫与铁作用生成硫化铁。对于密度为 66.2 克/厘米的制品，硫进入量约为 354%（重量百分比）。加热焙烧是为了使浸入零件孔隙中的硫形成硫化铁。 硫化处理后的烧结制品，可进行浸油和精整等处理。 （三）硫化处理的应用举例 1、面粉机轴套 该轴套安装在两根轧辊两端，共四个套。轧辊压力为 280 公斤，转速为 7001000 转/分（P=10 公斤/厘米，V=2 米/秒）。原采用锡青铜轴套，用甩油圈润滑。现改用密度为 5.8 克/厘米 、含 S 量为 6.8%的多孔 烧结铁代替，可不用原润滑装置，只需开车前滴几滴油，连续工作 40 小时， 轴套温度才 40左右；磨面粉 12000 公斤，轴套仍正常工作。 2、牙轮钻小轴套 牙轮钻是石油钻探的重要工具，此钻油顶部有个滑转轴套，受压力极大（压力 P=500 公斤力 /厘米，速度 V=0.15 米/ 秒），并有 强烈的震动和冲击。 二、粉末冶金制品的浸油处理 粉末冶金多孔减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蚀性、提高耐磨性，延长其使用寿命。铁基含油轴承烧结后 进行浸油处理， 润滑油即进入制品孔隙中，当轴转动时，与套发生动摩擦，生 热，使 轴承温度上升，油遇热膨胀，从孔隙中流出到轴与轴套之间起到自动供油，形成的油膜起润滑减摩作用。浸油也能防止制品被氧化。 浸油方法可分普通浸油、加热浸油和真空浸油。 普通浸油：把清洗干净的烧结制品放入机油（一般为 2030 号机油）中浸泡。油在制品的毛细管力作用下，浸入到制品的孔隙中。此法浸油效率低、浸油时间长，需几小时，用在含油率不高的制品中。 加热浸油：把清除干净的烧结制品放入 80120热油中浸泡 1 小时。由于制品受 热，连通孔隙中的空气膨胀，使一部分空气被排除。冷却后，剩余部分的空气又收缩，把油吸入到孔隙中。由于热油的流动性好， 润滑性高，因而可有更多的油浸入到制品中。该浸油方法效率比普通浸油率高。 真空浸油：把清理干净的烧结制品放入真空箱内，密封抽空至-720 毫米 Hg，然后向真空箱内放入机油，再加热 至 80，保持 2030 分 钟。由于制品连通孔隙中的空气被抽出，机油可在 10 分钟之内浸入制品中。这种方法浸油效率高、速度快。 此法的另一种形式，是先把放有制品的真空箱内的空气抽出，然后把预热过的油通入真空箱中，将制品覆盖起来，再使真空箱与大气接通，油即较快地浸入到制品孔隙中。 三、涂蜡 一般粉末冶金制品均具有多孔特性，与空气等接触界面较大，容易发生锈蚀现象，特别是沿海多雨地区，空气湿度大，制品的腐蚀更为严重。在有些情况下，不 仅制品表面受到腐蚀，连内部连通孔隙的表面也会受到腐蚀，严重地影响其使用性能，甚至造成报废。 为了防止和减少铁基制品的腐蚀，在浸油后还必须进行表面涂腊，以隔绝制品与外界的接触。这样，在制品长途运输或较长时间的保存（按规定，制品在六个月之内不得 锈蚀），不致锈蚀。 粉末冶金制品的涂腊工艺是，把腊放入上腊筒内，加热到 6080 ，使腊熔化，将清理干净的制品浸入腊液中，并立即取出，即在制品表面上涂上一层均匀的腊，凉后方可包装。 腊液是由石蜡和凡士林组成，按季节不同有不同配比。加凡士林的目的是提高腊液干后的牢度，不致开裂。气温高时凡士林可少加，气温低时可适当提高凡士林的配比。一般采用凡士林 20%，石蜡 80%。 四、包装 合适的包装，是为了保护粉末冶金制品在储存、运 输过程中不致损坏、 变质，是粉末冶金生产中最后一道工序。如果包装不好会导致最后产品的损失，应该说是十分可惜的。包装的方法是：将制品涂腊后，以防锈纸包装，将若干件包好装入一盒，每盒 应放上合格证及使用说明书。盒外 标明制造厂厂名及地址、产品名称、型号及数量、 产品尺寸及规格。切不能将不同规格型号产品误装和混装。而后将若干盒装入一箱，箱子周 围必须垫上防潮纸，每箱重量不能超过 50 公斤。箱外 应标 明制造厂厂名及地址、 产品名称、型号、规 格及数量。同时应标明装箱日期，最后 贴上 “小心轻放、注意防潮” 标记。