工件在含有氰鹽和硫化物的介質中同時滲入硫、碳和氮的化學熱處理工藝。
| 中文名稱 | 硫氮碳共滲 |
| 英文名稱 | sulphonitrocarburizing |
| 定 義 | 工件在含有氰鹽和硫化物的介質中同時滲入硫、碳和氮的化學熱處理工藝。 |
| 套用學科 | 機械工程（一級學科），機械工程(2)_熱處理（二級學科），化學熱處理（三級學科） |
基本介紹
- 中文名：硫氮碳共滲
- 類別：化學
硫氮碳共滲實質是滲硫與氮碳共滲的結合。與硫氮共滲相比，其優點在於能使低碳鋼零件也得到較好的強化效果。硫氮碳共滲有粉末法、膏劑法、氣體法、液體法和離子法。
由於硫氮碳共滲後表面覆蓋一層韌而硬度較低的硫化物層，使摩擦接觸表面具有良好的磨合性，同時該層的微孔中可儲存潤滑油，加之硫化物本身的摩擦係數較低，所以其減摩性、抗咬合性、接觸疲勞強度均好於一般氣體氮碳共滲；此外，由於硫的滲入，改變了Fe2~3(N，C)、Fe4(N，C)的分層狀態，減小了滲層脆性和剝落傾向；但硫氮碳共滲層抗磨料磨損的能力比氣體氮—碳共滲要差一些。
硫氮碳共滲劑及工藝參數
方法 | 商品名稱或代號 | 滲劑成分或配方 | 工藝參數 | 生產周期 (h) | 備註 | |
溫度(℃) | 時間(h) | |||||
熔鹽法 | Sursulf | 工作鹽浴(基鹽)CR4由鉀,鈉,鋰的氰酸鹽與碳酸鹽和少量硫化鉀組成:再生鹽CR2用於調整成分 | 500～590(常用560～580) | 0.2～3 | 0.3～3.5 | 法國於1975年開;無污染,套用面廣,處理時間通常為1~2h.本工藝已取代高氰熔鹽法 |
熔鹽法 | LT工藝 | 工作鹽浴為基鹽J-1,成分與法國CR4相同.加以調整的J-2基鹽(無硫)則用於氮碳共滲或QPQ處理.再生鹽Z-1與CR2相同可用於調整硫氮碳共滲或氮碳共滲熔鹽的成分 | 500～590(常用550～580) | 0.2～3 | 0.3～3.5 | 國家"六五"重點科技攻關成果,兼具Sursulf及西德的Melonite,QPQ工藝的功能，SNC共滲後的工件直接轉入Y-1氧化浴（性以下AB1浴相同）的LTC-1處理與法國oxynit無異 |
熔鹽法 | JIHBT-6a | 57%(NH2)2CO | 500～590 | 0.5～3 | 0.7～3.5 | 原料無毒，工作狀態下不斷形成KCN，NaCN，有較大的毒性 |
熔鹽法 | JIHBT-6a | 38%K2CO3 | 500～590 | 0.5～3 | 0.7～3.5 | 原料無毒，工作狀態下不斷形成KCN，NaCN，有較大的毒性 |
熔鹽法 | JIHBT-6a | 5%Na2S2O3 | 500～590 | 0.5～3 | 0.7～3.5 | 原料無毒，工作狀態下不斷形成KCN，NaCN，有較大的毒性 |
氣體法 | - | 5%NH30.02～2%H2S,丙烷與空氣製得的載氣(餘量) | 500～650 | 1～4 | 2～5 | 必要時加滴碳當量小的煤油或苯，以提高碳勢 |
氣體法 | - | 每1LC6H6中溶入25g(C6H4)2NHS及9gS:NH3適量 | 500～650 | 1～4 | 2～5 | 在通氨的同時,滴入CS2或其它含硫的有機液體供硫劑(例如將NH4CNS溶入C2H5OH中)均可 |
氣體法 | KYGS塊 | 每1L含C,N的有機物液體(例如CH3OH與HCONH2各半中加入(NH2)2及H3-BO3各8g | 540～570 | 1～2 | 2～3 | |
膏劑法 | - | 37%ZnSO4 | 550～570 | 2～4 | 3～5 | 適用於單件或小批生產的大工件的局部表面強化 |
膏劑法 | - | 18.5%K2SO4(或18.5%Na2SO4) | 550～570 | 2～4 | 3～5 | 適用於單件或小批生產的大工件的局部表面強化 |
膏劑法 | - | 37.5%Na2S2O3 | 550～570 | 2～4 | 3～5 | 適用於單件或小批生產的大工件的局部表面強化 |
膏劑法 | - | 7%KCNS | 550～570 | 2～4 | 3～5 | 適用於單件或小批生產的大工件的局部表面強化 |
膏劑法 | - | 14%H2O(另加) | 550～570 | 2～4 | 3～5 | 適用於單件或小批生產的大工件的局部表面強化 |
粉末包裝(固體)法 | - | 35～60FeS | 550～650 | 4～8 | 5～9 | 效率低,有粉塵污染 |
粉末包裝(固體)法 | - | 10～20K4Fe(CN)6 | 550～650 | 4～8 | 5～9 | 效率低,有粉塵污染 |
粉末包裝(固體)法 | - | 石墨粉(餘量) | 550～650 | 4～8 | 5～9 | 效率低,有粉塵污染 |
離子法 | - | CS2 | 550～650 | 1～4 | 2～5 | 可用含S的有機溶液代CS2 |
離子法 | - | NH3 | 550～650 | 1～4 | 2～5 | 可用含S的有機溶液代CS2 |
熔鹽硫氮碳共滲工藝
工藝流程：
成品零件→脫脂→預熱（一般件不預熱）→S、N、C共滲→冷卻（空冷或水冷y-1、氧化鹽浴冷卻或油冷）→第一沸水槽煮洗→第二沸水槽煮洗→燙乾→熱油浸漬
1清洗脫脂常用鹼水、汽油、水基清洗劑或三氯乙烯脫脂均可
2預熱溫度350~400oC為宜，預熱30min為好
3要求疲勞強度高的件可在水中冷卻，防鏽性能高的可在y-1氧化浴中冷卻
4熱油浸漬溫度應高於120oC
工藝參數：
1氰酸根的質量分數以36%±（1~2）%為宜。以減摩抗咬合為主件氰酸根質量分數，控制在38%±（1~2）%；以提高耐磨性為主件氰酸根質量分數控制在34%±（1~2）%
2共滲溫度低於調質回火時溫度，以560~570oC為宜，保溫時間以1.5~2h最好，刀具只需處理10~30min
大型構件保溫時間可延長至3~4h
工藝操作：
1為了維持熔鹽中S2ˉ的濃度和抑制氰根含量，熔鹽連續工作24h左右，補加K2S2~4g/100kg浴鹽，ωs2ˉ通常為（10~40）×10ˉ6%
2零件上有小孔、狹縫及要求均勻的共滲層時，以及添加K2S後都必須將空氣或氧氣導入熔鹽，一般應在通氣狀態下處理工件為宜。100kg以內的熔鹽，導入空氣為1~2L/min，500~1000kg熔鹽的坩堝應導入5~10L/min
3處理結構鋼件、鑄鐵件或不鏽鋼件時，撈渣周期分別約為80h、20h、200h
4共滲後在y-1氧化浴中等溫冷卻後再進入清洗槽的零件基本上不附帶含氰物質，清洗零件的水可直接排放，共滲後空冷、油冷或水冷，則每噸清洗水在洗過1.5~2.5t零件後，加FeSO40.6~1kg及漂白粉0.2~0.3kg攪拌至無沉澱並呈淺藍色時即可排放
5再生鹽有調整熔鹽成分的功能，Z-1可以代替N、C共滲的REG-1再生鹽，將Z-1加入活性不足的熔鹽中，即可將氰酸根含量提高，同時降低碳酸根含量，定量加完Z-1後3~5min，熔鹽中氫酸根的質量分數升高，並穩定在最佳值±1%~2%以內。氰酸根的質量分數下降率為0.05%~0.3%.
