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軸承鋼的表面強化方法

发表时间:2021-04-16 15:21

軸承鋼的表面強化方法

通過機械的方法使金屬表面層發生塑性變形,從而形成高硬度和高強度的硬化層,這種表面強化方法稱爲表面變形強化,也稱爲加工硬化。包括噴丸、噴砂、冷擠壓、滾壓、冷碾和沖擊、爆炸沖擊強化等。這些方法的特點是:強化層位錯密度增高,亞晶結構細化,從而使其硬度和強度提高,表面粗糙度值減小,能顯著提高零件的表面疲勞強度和降低疲勞缺口的敏感性。這種強化方法工藝簡單、效果顯著,硬化層和基體之間不存在明顯的界限,結構連貫,不易在使用中脫落。其多數方法已在高溫軸承工業中得到應用:滾動體的表面撞擊強化就是這類方法的應用,精密碾壓已成爲新的套圈加工和強化方法。

利用固態相變,通過快速加熱的方法對零件的表面層進行淬火處理稱爲表面熱處理,俗稱表面淬火。包括火焰加熱淬火、高(中)頻感應加熱淬火、激光加熱或電子束加熱淬火等。這些方法的特點是:表面局部加熱淬火,工件變形小;加熱速度快,生産效率高;加熱時間短,表面氧化脫碳很輕微。

該方法特別是對提高承受一定沖擊載荷的大型和特大型軸承零件的耐磨性和疲勞強度效果顯著。

利用某种元素的固态扩散渗入,来改变金属表面层的化学成分,以实现表面强化的方法称为化学热处理强化,也称之为扩散热处理。包括渗硼、渗金属、渗碳及碳氮共渗、渗氮及氮碳共渗、渗硫及硫氮碳共渗、渗铬、渗铝及铬铝硅共渗、石墨化渗层等等,种类繁多、特点各异。渗入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。总之渗入元素即能改变表面层的化学成分,又可以得到不同的相结构。渗碳軸承鋼零件的处理工艺和凯时APP登录首页套的表面滲氮強化處理均屬這一類強化方法。

利用工件表面层金属的重新融化和凝固,以得到预期的成分或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或复合粉末涂层、表面融化结晶或非晶态处理、表面合金化等方法。特点是采用高能量密度的快速加热,将金属表面层或涂覆于金属表面的合金化材料熔化,随后靠自己冷却进行凝固以得到特殊结构或特定性能的强化层。这种特殊的结构或许是细化的晶体组织,也或许是过饱和相、亚稳相、甚至是非晶体组织,这取决于表面冶金的工艺参数和方法。满洲里人才网滚动轴承行业在凯时APP登录首页工作表面做过激光加热强化研究,效果良好。

應用物理的或化學的方法,在金屬表面塗覆于基體材料性能不同的強化膜層,稱爲表面薄膜強化。它包括電鍍、化學鍍(鍍鉻、鍍鎳、鍍銅、鍍銀等)以及複合鍍、刷鍍或轉化處理等,也包括近年來發展較快的高新技術:如CVD、PVD、P-CVD等氣相沈積薄膜強化方法和離子注入表面強化技術(也稱原子冶金技術)等等。它們共同的特點是均能在工作表面形成特定性能的薄膜,以強化表面的耐磨性、耐疲勞、耐腐蝕和自潤滑等性能。例如離子注入技術強化軸承工作表面,能使軸承工作表面的耐磨性、耐蝕性、和抗接觸疲勞性能都得到顯著提高,從而使軸承的使用壽命得到成倍的增長。


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