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常見的軸承表面處理技術

作者: 沙永旭 瀏覽:232 發(fā)表時間:2024-05-17

滾動軸承因軸承類型不同、軸承尺寸大小及應用工況不同等因素,軸承各部件會選用不同的材質(zhì),比如軸承鋼GCr15SiMn,或滲碳鋼G20Cr2Ni4A等,在制造過程中,通常會有鍛造、車工、熱處理、磨工、裝配等加工流程。為了使軸承達到更耐用,壽命更長、可靠性更高、適用在更嚴苛工況環(huán)境中等各項技術要求,隨著新的工藝技術不斷出現(xiàn)和開展,軸承工作表面的表面處理技術也得到廣泛應用,常用的軸承表面處理技術包括了表面物理變形處理、化學處理、熱處理處理、表面薄膜涂層處理等多種工藝方法。


一.軸承表面物理變形處理方法

采用機械處理工藝方法使軸承表面發(fā)生塑性變形,形成高強度和高硬度、高密度的硬化層,這種物理變形強化處理方式也稱為變形強化或加工硬化,常用的工藝方法有:噴丸、噴砂、光飾、冷碾、拋光、超精等。

通過軸承表面機械擠壓變形處理,加強了位錯密度增加,亞晶結(jié)構組織的細化,使表面其硬度和強度的增強,能顯著提高零件的表面疲勞強度。同時,噴砂會消除表面應力,減少熱處理裂紋發(fā)生;拋光和超精能夠降低表面粗糙度,改善表面微觀結(jié)構,提高軸承滾動區(qū)域的部件間吻合度和油膜質(zhì)量。物理變形表面強化方法具有工藝簡單,效果顯著,便于過程質(zhì)量控制。


二.化學處理方式

利用某種元素的固態(tài)滲入,來改變軸承表面層的化學成份,實現(xiàn)表面強化的方法,稱為化學熱處理強化或擴散熱處理。包括滲鉻、滲碳、碳氮共滲、硫化物和硫氮碳共滲、石墨化層等,滲入元素或溶入基體金屬形成固溶體,或與其他金屬元素形成化合物。常用的滲碳鋼熱處理工藝,軸承表面硬度與高碳鉻軸承鋼相同,心部較軟,滲碳層深度一般在0.8~3.5毫米,表面硬度HRC58~64,心部硬度HRC32~48,滲碳鋼具有高硬度、高耐磨性、高接觸疲勞強度、良好的韌性特點,廣泛應用在冶金等行業(yè)中的嚴苛的高沖擊載荷工況環(huán)境中。

軸承表面發(fā)黑改性處理,利用零件在強堿溶液中加熱,表面氧化的工藝方式,使軸承表面生成一層致密,而且與基體牢固結(jié)合的四氧化三鐵薄膜。發(fā)黑處理的目的是使軸承具有良好的防銹防腐性能,高耐磨性,自潤滑性能,表面有光澤和美觀,發(fā)黑加熱有助于減少內(nèi)應力。保持器磷化和軸承零件酸洗等也屬于發(fā)黑工藝。


三.表面熱處理處理方式

表面熱處理使用固態(tài)相變,通過快速加熱的方法,對軸承表面層進行淬火處理,稱為表面淬火。包括火焰加熱淬火、高(中)頻感應加熱淬火。特點是:表面局部淬火加熱速度快,工件變形小,加熱時間短,生產(chǎn)效率高,表面氧化和脫碳輕微。適用于大型軸承表面熱處理,能夠提高特大型軸承抗沖擊載荷能力,并具有較高的耐磨性和接觸疲勞強度。


四.表面涂層處理方式

應用物理或化學工藝方法,在金屬表面涂敷的涂層,并與基體材料性能不同的強化膜層。包括電鍍、化學鍍(鉻、鎳、銀等)復合鍍、刷鍍等,特點是均能在軸承表面形成特定性能的薄膜,提高了表面的耐磨性、耐疲勞、耐腐蝕性和自潤滑性能。該處理方法也應用在軸承修復方案中。

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