成都軸承表面處理強(qiáng)化技術(shù)

　　成都軸承部件的工作表面和心臟在狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能要求上有很大差異，但整體熱處理往往不能兼顧兩者，材料的潛力也不能充分發(fā)揮。應(yīng)用材料表面強(qiáng)化技術(shù)不僅能很好地解決表面和心臟在結(jié)構(gòu)和要求上的差異，還能進(jìn)一步使表面獲得特殊的工作性能，滿足在特定條件下工作的成都軸承對(duì)工作表面性能的要求。這在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中非常有意義。

　　傳統(tǒng)的表面強(qiáng)化方法在技術(shù)上屬于熱處理的范疇。現(xiàn)代發(fā)展起來(lái)的激光、電子束、離子束等表面強(qiáng)化方法，不僅將高科技應(yīng)用于材料的表面強(qiáng)化，而且在技術(shù)上超過(guò)傳統(tǒng)的熱處理范圍，形成了新的技術(shù)領(lǐng)域。因此，現(xiàn)在的表面強(qiáng)化技術(shù)可以從不同的角度形成多種分類方法，根據(jù)表面強(qiáng)化技術(shù)的物理化學(xué)過(guò)程進(jìn)行分類，大致可以分為表面變形強(qiáng)化、表面熱處理強(qiáng)化、化學(xué)熱處理強(qiáng)化、表面冶金強(qiáng)化、表面膜強(qiáng)化。

　　一、表面加強(qiáng)變形。

　　采用機(jī)械方法對(duì)金屬表面層進(jìn)行塑性變形，形成高硬度、高強(qiáng)度的硬化層，即表面變形強(qiáng)化，又稱加工硬化。其特點(diǎn)是：強(qiáng)化層位錯(cuò)密度增加，亞晶結(jié)構(gòu)細(xì)化，使其硬度和強(qiáng)度增加，表面粗糙度減小，可顯著提高零件表面疲勞強(qiáng)度，減少疲勞缺口的敏感性。該強(qiáng)化方法工藝簡(jiǎn)單，效果顯著，硬化層與基體之間無(wú)明顯界限，結(jié)構(gòu)連貫，使用中不易脫落。大多數(shù)方法已經(jīng)應(yīng)用于軸承行業(yè)：滾動(dòng)體表面碰撞強(qiáng)化就是這種方法的應(yīng)用，精密碾壓已經(jīng)成為一種新的套圈加工和強(qiáng)化方法。

　　二、是表面熱處理強(qiáng)化。

　　采用固態(tài)相變法，通過(guò)快速加熱法對(duì)零件表面層進(jìn)行淬火處理，稱為表面熱處理，通常稱為表面淬火。其中包括火焰加熱淬火，高(中)頻感應(yīng)加熱淬火，激光加熱或電子束加熱淬火等。其特點(diǎn)是：局部表面加熱淬火，工件變形??；加熱速度快，生產(chǎn)效率高；加熱時(shí)間短，表面氧化脫碳較少。這種方法尤其對(duì)于大型和大型軸承零件，具有較強(qiáng)的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。

　　三、加強(qiáng)化學(xué)熱處理。

　　利用某些元素的固體擴(kuò)散滲透，改變金屬表面層的化學(xué)成分，實(shí)現(xiàn)表面強(qiáng)化的方法稱為化學(xué)熱處理強(qiáng)化，也稱為擴(kuò)散熱處理。包括硼滲透、金屬滲透、碳氮滲透、氮與氮滲透、硫與硫氮滲透、鉻、鋁與鉻鋁硅滲透、石墨化滲透等，種類繁多，特征不同。滲透元素或溶入基體金屬形成固溶體，或與其他金屬元素結(jié)合形成化合物。總之，滲透元素可以改變表面層的化學(xué)成分，獲得不同的相結(jié)構(gòu)。滲碳軸承鋼零件的處理技術(shù)和滾針軸承套的表面滲氮強(qiáng)化處理屬于這種強(qiáng)化方法。

　　四、表面冶金加固。

　　利用工件表面金屬的再融化和凝固，獲得預(yù)期成分和組織的表面強(qiáng)化處理技術(shù)稱為表面冶金強(qiáng)化。包括表面自溶性合金和復(fù)合粉末涂層、表面融化結(jié)晶和非晶態(tài)處理、表面合金化等方法。特征是采用高能量密度的快速加熱，熔化金屬表面層和涂在金屬表面的合金化材料，然后自己冷卻凝固，得到特殊結(jié)構(gòu)和特定性能的強(qiáng)化層。這種特殊結(jié)構(gòu)可能是細(xì)化的晶體組織，也可能是過(guò)飽和相、亞穩(wěn)定相，也可能是非晶體組織，這取決于表面冶金的技術(shù)參數(shù)和方法。

　　滾動(dòng)軸承行業(yè)對(duì)微軸承工作表面進(jìn)行了激光加熱強(qiáng)化研究，效果良好。

　　五、表面膜強(qiáng)化。

　　采用物理或化學(xué)方法，在金屬表面涂覆不同性能的強(qiáng)化膜層，稱為表面膜強(qiáng)化。該方法包括電鍍、化學(xué)鍍(鍍鉻、鎳、銅、銀等)，以及復(fù)合鍍、刷鍍或轉(zhuǎn)化處理等，也包括近年來(lái)發(fā)展迅速的高科技技術(shù)：如CVD、PVD、P-CVD等氣相沉積膜的強(qiáng)化方法，以及離子注入表面的強(qiáng)化技術(shù)(又稱原子冶金技術(shù))等。其共同特點(diǎn)是均可在工作表面形成具有特定性能的薄膜，以增強(qiáng)其耐磨、耐疲勞、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等性能。例如，離子注入技術(shù)可以增強(qiáng)軸承工作表面的耐磨性、耐腐蝕性和耐接觸疲勞性，從而使軸承的使用壽命成倍增長(zhǎng)。