成都轴承表面处理强化技术

　　成都轴承部件的工作表面和心脏在状态、结构和性能要求上有很大差异，但整体热处理往往不能兼顾两者，材料的潜力也不能充分发挥。应用材料表面强化技术不仅能很好地解决表面和心脏在结构和要求上的差异，还能进一步使表面获得特殊的工作性能，满足在特定条件下工作的成都轴承对工作表面性能的要求。这在现代科学技术的发展中非常有意义。

　　传统的表面强化方法在技术上属于热处理的范畴。现代发展起来的激光、电子束、离子束等表面强化方法，不仅将高科技应用于材料的表面强化，而且在技术上超过传统的热处理范围，形成了新的技术领域。因此，现在的表面强化技术可以从不同的角度形成多种分类方法，根据表面强化技术的物理化学过程进行分类，大致可以分为表面变形强化、表面热处理强化、化学热处理强化、表面冶金强化、表面膜强化。

　　一、表面加强变形。

　　采用机械方法对金属表面层进行塑性变形，形成高硬度、高强度的硬化层，即表面变形强化，又称加工硬化。其特点是：强化层位错密度增加，亚晶结构细化，使其硬度和强度增加，表面粗糙度减小，可显著提高零件表面疲劳强度，减少疲劳缺口的敏感性。该强化方法工艺简单，效果显著，硬化层与基体之间无明显界限，结构连贯，使用中不易脱落。大多数方法已经应用于轴承行业：滚动体表面碰撞强化就是这种方法的应用，精密碾压已经成为一种新的套圈加工和强化方法。

　　二、是表面热处理强化。

　　采用固态相变法，通过快速加热法对零件表面层进行淬火处理，称为表面热处理，通常称为表面淬火。其中包括火焰加热淬火，高(中)频感应加热淬火，激光加热或电子束加热淬火等。其特点是：局部表面加热淬火，工件变形小；加热速度快，生产效率高；加热时间短，表面氧化脱碳较少。这种方法尤其对于大型和大型轴承零件，具有较强的耐磨性和疲劳强度。

　　三、加强化学热处理。

　　利用某些元素的固体扩散渗透，改变金属表面层的化学成分，实现表面强化的方法称为化学热处理强化，也称为扩散热处理。包括硼渗透、金属渗透、碳氮渗透、氮与氮渗透、硫与硫氮渗透、铬、铝与铬铝硅渗透、石墨化渗透等，种类繁多，特征不同。渗透元素或溶入基体金属形成固溶体，或与其他金属元素结合形成化合物。总之，渗透元素可以改变表面层的化学成分，获得不同的相结构。渗碳轴承钢零件的处理技术和滚针轴承套的表面渗氮强化处理属于这种强化方法。

　　四、表面冶金加固。

　　利用工件表面金属的再融化和凝固，获得预期成分和组织的表面强化处理技术称为表面冶金强化。包括表面自溶性合金和复合粉末涂层、表面融化结晶和非晶态处理、表面合金化等方法。特征是采用高能量密度的快速加热，熔化金属表面层和涂在金属表面的合金化材料，然后自己冷却凝固，得到特殊结构和特定性能的强化层。这种特殊结构可能是细化的晶体组织，也可能是过饱和相、亚稳定相，也可能是非晶体组织，这取决于表面冶金的技术参数和方法。

　　滚动轴承行业对微轴承工作表面进行了激光加热强化研究，效果良好。

　　五、表面膜强化。

　　采用物理或化学方法，在金属表面涂覆不同性能的强化膜层，称为表面膜强化。该方法包括电镀、化学镀(镀铬、镍、铜、银等)，以及复合镀、刷镀或转化处理等，也包括近年来发展迅速的高科技技术：如CVD、PVD、P-CVD等气相沉积膜的强化方法，以及离子注入表面的强化技术(又称原子冶金技术)等。其共同特点是均可在工作表面形成具有特定性能的薄膜，以增强其耐磨、耐疲劳、耐腐蚀、自润滑等性能。例如，离子注入技术可以增强轴承工作表面的耐磨性、耐腐蚀性和耐接触疲劳性，从而使轴承的使用寿命成倍增长。