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    这组齿轮属于军方采购,将用在一种先进武器上。这种武器工作在非常恶劣的环境下,需承受温度高、灰尘多、湿气大、负荷重等极端条件,因此不但要求它们具有无以伦比的力学性能,还要求这些优异的力学性能维持足够长的时间。

    有一点机械知识的人都知道,如果零部件工作在高温下,它们的性能很容易发生劣化,其外形也容易发生嬗变甚至发生可以人眼看到的变形。

    这组齿轮工作在恶劣的环境下,力学性能很难稳定,即使它们出厂的时候其性能指标达到要求,可是一旦投入使用,工作环境的高温就会让它们相形见拙。

    解决这个矛盾的方法不仅仅是采用更昂贵更高级的材料,还有对它们进行热处理,比如淬火、渗碳、渗氮。目前很多提交了样品的厂家都采用了各种热处理,初步检测也符合要求。但他们用热处理方法提高的齿轮力学性能并不能保证足够的安全使用时间,在高温、多尘、高湿环境下往往只能坚持三百个小时左右就失效。

    也有厂家采取了电镀或者堆焊技术,在齿轮表面上覆盖一层经久耐用且耐高温的金属或金属合金,可是效果依然不是很理想。

    是不是全世界的加工厂家就对此束手无策了呢?显然不是,如果是这样,法国VOROU公司就不会设计出这种齿轮,也不会对外招标。事实上,有人就知道如果采用一种特殊的方法对齿轮进行处理的话,一切问题都迎刃而解。只不过这种特殊的处理方法成本太高、副作用太大,没有厂家愿意尝试而已。

    这种特殊的办法是两年之前澳大利亚一位科学家开发出来的,称之为S-06金属器件表面处理方法,他还为此申请了专利。其原理就是利用特殊的催化剂和某些特殊的化合物、聚合物,严格控制温度和气压,进行一套繁琐的化学反应,最终使齿轮表面形成一层厚度约九微米的合金层,从而增加金属器件耐磨性能、能够长期维持其固有的力学性能。

    S-06方法不同于目前市场上比较先进的堆焊技术,它不仅仅是在被保护面上均匀堆上一层硬度、强度优异的合金层,而是这层合金在特殊的条件下产生向基质内部生长的晶体组织,使这层合金层和基体更好地融合成一体,使被保护面得到更强的保护。

    这层合金比堆焊技术形成的合金层有更大的韧性和屈服强度,能大大增加器件寿命。

    可是,这种S-06方法有不可忽视的缺点:那就是反应条件太苛刻。不但消耗大量的人工、电力,需消耗不少的贵重金属,更麻烦的是产生的废料、废水、废气都有剧毒。其中最严重的就是重金属镉的危害很难避免,沸点低的镉金属会在化学反应的时候四处扩散。

    为了减轻镉金属的危害,加工企业必须付出大量的资金来做防护工作,必须投入大量的资金治理被污染的环境。

    镉(Cd)是一种有剧毒的重金属,镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显,还可导致骨质疏松和软化。

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