關節軸承(cheng)零件工(gong)作表面(miàn)和心部(bu)在狀态(tài)、結構和(hé)性能要(yào)求方面(miàn)是有較(jiao)大的差(cha)别的,而(ér)整體熱(re)處理往(wǎng)往使二(er)着不能(néng)兼顧😄,材(cái)料的潛(qian)力也♊得(dé)不到充(chōng)分發揮(hui)。應用材(cái)料表面(mian)強化技(jì)術不僅(jǐn)可以較(jiào)好地解(jie)決表面(mian)和心部(bù)在結構(gou)🤞和要求(qiú)方面的(de)差異,而(er)且還可(kě)以進一(yī)步🐅使表(biǎo)面獲得(dé)某些特(te)殊的工(gong)作性能(néng),以滿足(zu)在特定(dìng)⛹🏻‍♀️條件下(xià)工作的(de)關節軸(zhou)承對工(gong)作表面(miàn)性能的(de)要求。這(zhè)在現代(dai)化科學(xue)技術發(fa)展中是(shi)非常有(you)意義的(de)。
傳統的(de)表面強(qiang)化方法(fǎ)，工藝上(shang)屬于熱(rè)處理的(de)範疇。而(ér)近代發(fa)展起來(lái)的激光(guāng)、電子束(shù)、離子束(shù)等表面(miàn)強化方(fāng)法，不👈僅(jin)将一些(xie)高新技(jì)術應用(yòng)于材料(liao)的表面(miàn)強化，而(er)且在工(gong)👅藝上已(yi)經超出(chū)🔴了傳統(tǒng)的熱處(chù)理範疇(chou)，形成了(le)新的技(jì)術💞領域(yu)。因此現(xiàn)在的表(biao)面強化(huà)技術可(kě)以從不(bú)同的角(jiao)度形成(chéng)多種分(fèn)類🐉方法(fǎ)，按表層(céng)強化技(ji)術的物(wu)理化學(xue)過程進(jìn)行分類(lèi)，大緻可(kě)分為五(wǔ)大類：表(biao)面變形(xing)強化、表(biao)面熱處(chù)理強化(hua)、化學熱(re)處💋理強(qiang)化、表面(mian)冶金強(qiáng)化、表面(mian)薄膜強(qiáng)化。
1.表面(mian)變形強(qiang)化
通過(guò)機械的(de)方法使(shi)金屬表(biao)面層發(fa)生塑性(xing)變形，從(cong)而形成(cheng)高硬度(dù)和高強(qiang)度的硬(ying)化層，這(zhè)種表面(miàn)強化方(fāng)法稱為(wei)表面🚶‍♀️變(biàn)形強化(huà)，也稱為(wei)加工硬(ying)化。包括(kuò)噴丸、噴(pēn)砂、冷擠(jǐ)壓、滾壓(ya)、冷碾和(hé)沖擊、爆(bào)炸沖擊(ji)強化等(děng)。這些方(fāng)法的特(te)點是：強(qiáng)化層位(wei)錯密度(du)增高，亞(yà)晶結構(gòu)細化，從(cóng)而使其(qí)硬度和(hé)強度提(ti)高，表面(miàn)粗糙度(dù)值🌈減小(xiǎo)，能顯著(zhe)提高零(ling)件的表(biǎo)面疲勞(lao)強度和(he)降低疲(pí)✏️勞缺口(kǒu)的㊙️敏感(gan)性。這種(zhong)強化方(fāng)法工藝(yi)簡單、效(xiao)果顯著(zhe)，硬化層(céng)和基體(tǐ)之間不(bu)存在明(ming)顯的界(jie)限，結構(gòu)連貫，不(bú)易在使(shi)用中脫(tuo)落。其多(duo)數方法(fa)已在軸(zhóu)承工業(ye)中得到(dào)應用：滾(gǔn)動體的(de)表面撞(zhuàng)擊強化(huà)就是這(zhè)類方法(fa)的🌐應用(yong)，精密碾(nian)壓已成(chéng)為新的(de)套圈加(jia)工和強(qiáng)化方法(fa)。
2.表面熱(re)處理強(qiáng)化
利用(yong)固态相(xiàng)變，通過(guo)快速加(jiā)熱的方(fang)法對零(ling)件的表(biao)🐕面層進(jìn)行淬火(huǒ)處理稱(cheng)為表面(miàn)熱處理(lǐ)，俗稱表(biǎo)面淬火(huǒ)。包括火(huǒ)焰加✊熱(re)淬火、高(gāo)(中)頻感(gǎn)應加熱(re)淬火、激(jī)光加熱(rè)或🚶‍♀️電子(zǐ)束加熱(re)淬🎯火等(deng)。這些方(fang)法🌏的特(te)點是：表(biǎo)面局部(bù)加熱淬(cui)火，工件(jiàn)變形小(xiao)；加熱速(sù)度快，生(shēng)産效率(lǜ)高；加熱(re)時間短(duan)，表面氧(yǎng)化脫碳(tan)很輕微(wei)。該方法(fa)特👅别是(shì)對提高(gao)承受一(yi)定沖擊(ji)載荷的(de)大型和(hé)特大型(xíng)軸承零(ling)件的耐(nai)磨性和(he)疲勞強(qiáng)度效果(guo)顯著。
3.化(huà)學熱處(chu)理強化(hua)
利用某(mou)種元素(su)的固态(tai)擴散滲(shen)入，來改(gǎi)變金屬(shǔ)表面層(céng)的化學(xue)成✍️分，以(yǐ)實現表(biao)面強化(hua)的方法(fǎ)稱為化(hua)學熱處(chu)理強化(hua)，也稱之(zhi)為擴散(sàn)熱處理(li)。包括滲(shèn)硼、滲金(jin)屬、滲碳(tàn)及碳氮(dàn)共滲、滲(shèn)氮及氮(dan)碳共滲(shèn)、滲硫及(ji)硫氮⭐碳(tan)共滲、滲(shen)鉻、滲鋁(lǚ)及鉻鋁(lü)矽共滲(shen)、石墨化(hua)滲層等(deng)等，種類(lei)繁多、特(te)點各異(yi)。滲入元(yuán)素或溶(róng)入基體(ti)金屬形(xing)成固溶(rong)體，或與(yu)其他金(jin)屬元素(su)結合形(xíng)成化合(he)物。總🐪之(zhī)滲入元(yuan)素即能(néng)改變表(biao)💯面層的(de)化學成(chéng)分，又可(kě)以得到(dao)不同的(de)相結構(gòu)。滲碳關(guān)節軸承(chéng)鋼零件(jian)的處理(li)工藝和(he)關節軸(zhóu)承套的(de)表面滲(shèn)氮強化(hua)處理均(jun)屬這一(yi)類強化(hua)方法。
4.表(biao)面冶金(jīn)強化
利(li)用工件(jian)表面層(céng)金屬的(de)重新融(rong)化和凝(ning)固，以得(de)到預期(qī)🚶的成分(fen)或組織(zhī)的表面(mian)強化處(chù)理技術(shù)稱為表(biǎo)面冶🔞金(jin)強化。包(bao)括表面(miàn)自溶性(xing)合金或(huo)複合粉(fen)末塗層(ceng)、表面融(rong)化結晶(jīng)或非晶(jīng)态處理(li)、表面💃🏻合(he)金化等(děng)方法。特(te)點是采(cai)用高能(néng)量密度(dù)的快速(sù)加熱㊙️，将(jiang)金屬表(biǎo)🏃‍♂️面層或(huo)塗覆于(yu)金屬表(biao)面的合(he)金化材(cai)料熔化(hua)，随後靠(kao)自己冷(lěng)卻進行(hang)凝固以(yǐ)得到🚩特(tè)殊結構(gòu)或特定(ding)性能的(de)強化層(ceng)。這種特(tè)殊的結(jié)構或許(xu)是細化(huà)的晶體(ti)組織，也(yě)或許是(shì)過飽和(hé)相、亞穩(wen)相、甚至(zhì)是☁️非晶(jing)體組織(zhī)，這取決(jue)于表面(miàn)冶金的(de)工藝參(cān)數和方(fāng)法。
關(guan)節軸承(chéng)行業在(zài)微型關(guān)節軸承(chéng)工作表(biao)面做過(guò)激光加(jia)熱強🌂化(huà)研究，效(xiao)💞果良好(hǎo)。
5.表面薄(báo)膜強化(hua)
應用物(wu)理的或(huo)化學的(de)方法，在(zài)金屬表(biao)面塗覆(fù)于基體(tǐ)材料性(xing)⁉️能🔴不同(tóng)的強化(huà)膜層，稱(cheng)為表面(miàn)薄膜強(qiang)化。它包(bao)括電鍍(dù)、化學鍍(du)(鍍鉻、鍍(dù)鎳、鍍銅(tóng)、鍍銀等(děng))以及複(fú)合鍍、刷(shuā)鍍或轉(zhuǎn)化處理(li)等，也包(bāo)括近年(nián)來發展(zhan)較快的(de)高新技(ji)術：如CVD、PVD、P-CVD等(deng)氣♈相沉(chen)積薄☀️膜(mó)強化方(fāng)法和離(lí)子注入(ru)表面強(qiang)化技術(shù)(也稱原(yuan)子冶金(jin)技術)等(deng)等。它們(men)共同的(de)特點是(shi)均能在(zai)工作表(biao)面形成(chéng)特定性(xìng)能的薄(bao)膜，以強(qiang)化表面(miàn)的耐磨(mo)㊙️性、耐疲(pi)勞、耐腐(fu)蝕和自(zi)潤滑🙇‍♀️等(děng)性能。例(li)如離子(zǐ)☎️注入技(ji)術強化(hua)關節軸(zhou)承工作(zuò)表面，能(néng)使關節(jiē)軸承工(gong)作表面(mian)🤩的耐磨(mó)性、耐蝕(shi)🆚性、和☀️抗(kang)接觸疲(pí)勞性能(neng)都得到(dao)😘顯著提(ti)高，從而(ér)使關節(jiē)軸✔️承的(de)使用壽(shou)命得到(dào)成倍的(de)增長。