铁基粉末冶金是指采用压制、烧结等工序，将以铁为主要成分的金属粉末混合物或金属粉末与非金属粉末的混合物制成工业制品的工艺技术。和铸造、机加工等传统的制造工艺技术相比，铁基粉末冶金技术具有节约原材料、制造精度高和能够制备复杂结构制品的优点，而且，由于其采用了将粉末混合物压制成型的工艺方法，在材料内部会形成大量密集分布的孔隙结构，且孔隙之间相互交错、连通，这些孔隙成为储存润滑介质最好的场所，经过浸油处理后，密集、疏松的孔隙内就会储存一定量的润滑油，如果将铁基粉末冶金材料制成轴承或齿轮的摩擦副，当摩擦副参与摩擦运转时，随着温度升高储存在孔隙内的润滑油就会析出，实现摩擦副的“自润滑”，达到减少零部件本体磨损的目的，当机械设备停止运转后，摩擦副工作温度降低，析出的润滑油就会被摩擦副中疏松的孔隙重新吸纳，而且在温升析出和降温吸纳的整个过程中，润滑油的损耗量很小，因此，可以说铁基粉末冶金材料具有良好的自润滑性能。然而，随着工业技术的更新换代，机械设备的运转工况越来越复杂化，机械零件的运转工况向高温、高速和大载荷的方向发展，在这种越来越复杂的运行工况下，铁基粉末冶金材料的自润滑性能会发生劣化，由其制造的零部件会出现大量过度磨损、咬合和撕裂等问题，导致机械设备中摩擦副的传递效率下降，甚至导摩擦副零部件失效。因此，如何增强铁基粉末冶金材料在高速、高温和大载荷运行工况下的摩擦性能，成为粉末冶金领域面临的重要课题。而大量的研究表明，通过在铁基粉末冶金材料的表面进行渗硫处理，能够在其表面形成一层固体润滑剂，这种固体润滑剂和高温条件下从铁基粉末冶金材料疏松孔隙中析出的润滑油联合作用，能够使高温、高速和大载荷工况下运转的粉末冶金零部件的摩擦系数显著降低，从而提高机械设备的使用命和保证系统的可靠性。
本文在对铁基粉末冶金材料表面渗硫工艺原理、渗硫液初始配方和初始工艺参数介绍的基础上，通过对比实验方法，对渗硫液配方和渗硫工艺参数进行了优化，获得了最佳的渗硫液配方和最优的工艺参数组合。研究表明 ：渗硫液配方和主要工艺参数对渗硫层的摩擦性能有着重要的影响，采用优化的渗硫液配方和工艺参数对铁基粉末冶金材料进行低温化学渗硫处理，能够在其表面形成摩擦耐磨效果较好的渗硫层。在与润滑油协同作用下，该渗硫层能发挥较好的液固协同润滑作用，比干磨工况下的摩擦性能提升明显 ;在对渗硫试样施加载荷的情况下，当所加载荷在 2400N 定载以下时，该渗硫层能发挥较好的减摩耐磨效果，在小于 2400N 的逐级加载条件下，对渗硫层的减摩耐磨效果影响较小，但不管是定载荷还是动载荷，当所加载荷超过 3200N 时，渗硫层摩擦系数会发生较大的波动，且很快发生严重的磨损 ;另外，适当的增加试样的摩擦速度会有助于在渗硫层表面形成一层润滑油膜，能够有效提高渗硫层的减摩耐磨性能，但太快的运转速度下，一旦润滑油膜被破坏，渗硫层就会快速磨损。由此可知，对铁基粉末冶金材料进行低温化学表面渗硫处理，能够获得具有较好减摩耐磨效果的渗硫层，且该渗硫层能够应对一定高温、高速、大载荷工况，在一定程度上能够满足工业技术发展的需求。同时，对铁基粉末冶金材料渗硫工艺开展更为深入的研究，对提高铁基粉末冶金材料的减摩耐磨性能和推广应用范围都会起到较好的推动作用。
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