FeS是一种典型的固体自润滑材料,对钢铁表面渗硫处理可以改善表面的润滑状态,提高钢铁材料减摩耐磨的性能,因此渗硫处理越来越受到人们的重视。发展无毒、低成本、工艺简便以及适合于大范围推广使用的渗硫技术是目前急需解决的问题,为此,本文开展了无毒、低成本的低温溶液化学镀渗硫技术及其渗硫层的减摩、抗粘着特性与机理的研究,优化了配方组成,明晰了渗硫层的摩擦学特性及其减摩、抗粘着机理。首先通过低温化学渗硫技术在45钢表面制备渗硫层,以摩擦磨损性能为依据,通过控制单一因素法对渗剂配方进行了优化研究,在优化后的配方下改变渗硫工艺(渗硫时间、温度、基体粗糙度)进行渗硫处理,采用M-200型摩擦磨损试验机评价了不同渗硫工艺与不同工况条件对渗硫层摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及三维轮廓仪等观察并分析了渗硫层的形貌、结构、物相组成、元素分布情况及其磨痕形貌与磨痕表面组成等,研究渗硫层的减摩、抗粘着机理。研究表明,通过低温溶液渗硫在45钢表面形成的渗硫层减摩、耐磨性能明显提高,渗硫溶液配方及工艺对渗硫层减摩、耐磨性能有明显影响。当载荷超过了渗硫层的承载能力,摩擦副金属基体间直接接触,渗硫样件也发生严重磨损；干摩擦条件下渗硫层FeS组织易剪切滑移,具有减摩自润滑特性；油润滑条件下渗硫层更有利于摩擦副之间形成液-固协同润滑膜,减摩、抗粘着效果更佳。摩擦磨损过程中对偶件转移生成的硫化亚铁也可有效的发挥减摩、抗粘着作用。