20_钢碳氮共渗表面渗硫层组成和化学状态的AES和XPS研究.pdfVIP

第 21 卷　第 4 期 摩 擦 学 学 报 21, 　 4 V o l N o 2001 年 7 月 TR IBOLO GY July, 2001 20# 钢碳氮共渗表面渗硫层组成和化学状态 的AES 和 XPS 研究 居　毅1, 2 ( 1. 浙江工程学院 机械与自动控制学院, 浙江 杭州　310033; 2. 浙江大学 纳米材料与微结构实验室, 浙江 杭州　310027) 摘要: 对 20# 钢进行碳氮共渗, 然后在溶液介质中于室温下进行电解渗硫处理, 采用俄歇电子谱和 X 射线光电子能谱 对硫化层表面及深度成分进行分析. 结果表明, 硫化固体润滑膜主要由FeS 组成, 而不含低温电解渗硫处理时形成的 亚硫酸亚铁, 硫化层的结构比较疏松. 关键词: 碳钢; 室温硫化; 组成; 化学状态; X 射线光电子能谱 中图分类号: T G 156 文章标识码: A 文章编号: (2001) 　　 硫化是一种有效的抗磨处理方法. 渗硫方法主 0. 85～ 0. 95 mm. 经碳氮共渗处理的试样再进行室温 [ 1 ] [ 2 ] 要有熔融渗硫法 、低温电解渗硫法 和低温离子渗 电解渗硫处理. 室温电解硫化处理的溶液主要配方为 硫法等[ 3, 4 ] , 其 目的是为 了得到 10 左右 的 24. 0% 2 2 3 , 2. 0% 3 3 , 0. 4% , 73. 0% m FeS N a S O H BO N aA C 层. FeS 是一种层状晶体, 具有六方晶格结构, 层与层 ( ) 2 , 0. 6% 添加剂 以质量分数计 . 将试样经严格清 H O 之间容易滑动, 因此其在硬的表面上形成的固体润滑 洗后再进行渗硫处理. 试样接电极的正极, 把负极接 膜能起到自润滑以及减摩和抗磨作用. 熔融渗硫法由 在不锈钢电解槽上作为阴极. 经优化后选择的电解渗 于环境污染等原因, 目前应用较少. 低温电解渗硫的 硫的电流密度为 0. 15 2 , 1# 试样经 15 的电 A dm m in 主要问题是介质易老化, 尽管已有报告介绍了废盐的 解渗硫处理, 2# 试样经 5 m in 的电解渗硫处理. 回收, 但效果并不明显, 另外还存在环境污染的问题, 1. 2　AES 和 XPS 分析 渗硫层中含有 FeSO 3 , 从而导致渗硫层表面锈蚀. 低 温离子渗硫法是 目前较新的一种方法, 但对处理的设 在美国