關節軸承零件工作(zuò)表面和心部在狀(zhuang)态、結構和性能要(yao)求方🏃🏻‍♂️面是有較大(dà)的差别的,而整體(ti)熱處理往往使二(er)着不能兼顧,材料(liao)的潛力也得不到(dào)充分發揮。應用材(cái)👉料表面強化技💛術(shù)不僅🔞可以較好地(di)解決表面和心部(bù)在結構和要求方(fāng)🔞面的差異,而且還(hai)可以進一步使表(biǎo)面獲得⛷️某些特殊(shu)的工作性能,以滿(man)足在特定條件下(xià)工作的關節軸承(cheng)對工作表面性能(néng)的要求。這在現代(dài)化科學技術發展(zhǎn)中是非常有意義(yi)的。
傳統的表面強(qiang)化方法，工藝上屬(shu)于熱處理的範疇(chóu)🈚。而近代發🏃展起來(lái)的激光、電子束、離(lí)子束等表面強化(hua)方法，不💚僅将一些(xiē)高新技術應用于(yú)材料的表面強化(huà)，而且在工藝上已(yi)經超出☎️了傳統的(de)熱處理範疇，形成(cheng)了🌈新的技術領域(yu)。因此現在的表面(mian)強化技術可以從(cong)不同的角度形成(cheng)多種分類方法，按(àn)表層強化技術的(de)物理化學過程進(jìn)行分類，大緻可分(fèn)為五大類：表面變(bian)形強化、表面熱處(chù)理強化、化學熱處(chu)理強化、表面冶金(jin)強化、表面薄膜強(qiáng)化。
1.表面變形強化(huà)
通過機械的方法(fa)使金屬表面層發(fā)生塑性變形，從而(ér)形成💜高硬度和高(gao)強度的硬化層，這(zhe)種表面強化方法(fǎ)㊙️稱為表面變形👄強(qiáng)化，也稱為加工硬(yìng)化。包括噴🌏丸、噴砂(sha)、冷擠壓、滾壓、冷🤞碾(niǎn)和沖擊、爆炸沖擊(jī)強化等。這些方法(fǎ)的特點是💚：強化層(ceng)位錯密度增高，亞(yà)晶結構細化，從而(er)使其硬度和強度(du)提高，表面粗糙度(du)值💃🏻減小，能顯著提(ti)高零件的表面疲(pí)勞強度和降低疲(pí)勞缺口的敏感性(xing)。這種強化方法工(gong)藝簡單、效果顯著(zhe)，硬化層和基體之(zhi)😄間不存在明顯的(de)界限，結構連貫，不(bu)易在使用中脫落(luo)🔞。其多數㊙️方法已在(zài)軸承工業中得到(dào)應用：滾動體的表(biǎo)面撞擊強化就是(shi)這🈚類方法的應用(yong)，精密碾壓已成為(wéi)新的套圈加工和(he)強化方法。
2.表面熱(rè)處理強化
利用固(gu)态相變，通過快速(sù)加熱的方法對零(ling)件的表面層進行(hang)👉淬火處理稱為表(biao)面熱處理，俗稱表(biao)面淬火。包括火❤️焰(yàn)加熱淬火、高(中)頻(pin)感應加熱淬火、激(ji)光加熱或電子束(shu)加熱淬火等。這些(xie)方法的特點是：表(biao)面局部加熱淬火(huǒ)，工件變形小；加熱(rè)速度🍓快，生産效率(lǜ)高；加熱時間短，表(biao)面氧🏃‍♀️化脫碳很輕(qing)微。該方法特♈别是(shi)對提高🏃‍♂️承受一定(dìng)沖擊載♍荷的大型(xíng)和特大型軸承零(ling)件的耐磨性和疲(pi)勞強度效果顯著(zhe)。
3.化學熱處理強化(hua)
利用某種元素的(de)固态擴散滲入，來(lai)改變金屬表面層(céng)的❌化學成分，以實(shi)現表面強化的方(fāng)法稱為化學📐熱處(chu)理強化，也稱之為(wéi)擴♋散熱處理。包括(kuò)滲硼、滲金屬、滲碳(tàn)及碳氮🥵共滲、滲氮(dan)及氮碳共滲、滲硫(liú)及硫氮碳共滲、滲(shèn)鉻、滲鋁及鉻鋁矽(xi)共滲、石墨化滲層(céng)等等，種類繁多、特(te)點各異。滲入元素(su)或溶入基體金屬(shu)形🔞成固溶體，或與(yu)其他金屬元素結(jié)合形成化合物。總(zong)之滲入元素即能(néng)👄改變表🚩面層的化(huà)學成分，又可以得(de)到不同的相結構(gòu)🤟。滲碳關節軸承鋼(gang)零件的處理工藝(yì)和關節軸承套的(de)表面滲氮強化處(chu)理均屬這一類強(qiáng)化方法。
4.表面冶金(jīn)強化
利用工件表(biao)面層金屬的重新(xin)融化和凝固，以得(dé)到預期的成分💚或(huo)組織的表面強化(hua)處理技術稱為表(biǎo)面冶金強化。包括(kuò)表面自溶性合金(jin)或複合粉末塗層(ceng)、表面🔆融化結晶或(huò)非晶态處理、表面(miàn)合金化等方法。特(te)點是采用高能量(liang)密度的快速加熱(re)，将金屬表面層或(huo)塗覆于金屬表面(mian)的合金化材料熔(rong)化，随後靠自己冷(lěng)卻🔅進行凝固以得(dé)到特殊結構或特(tè)定性能的強化層(ceng)。這種特殊的結構(gou)或許💘是細化的晶(jīng)體組織，也或許是(shì)過飽🐅和相、亞穩相(xiang)、甚至🐕是非晶體組(zu)🔱織，這取決🍓于表面(mian)冶金的工藝參數(shù)和方法。
關節軸承行業在(zài)微型關節軸承工(gong)作表面做過激光(guang)加熱強化研究，效(xiao)果良好。
5.表面薄膜(mo)強化
應用物理的(de)或化學的方法，在(zai)金屬表面塗覆于(yú)基體🏒材料性能不(bu)同的強化膜層，稱(cheng)為表面薄膜強化(hua)。它包括電鍍、化學(xue)鍍(鍍鉻、鍍鎳、鍍銅(tóng)、鍍銀等)以及複👨‍❤️‍👨合(he)鍍、刷鍍或轉化處(chù)理等，也包括近年(nián)來發展較快的高(gao)新技術：如CVD、PVD、P-CVD等氣相(xiàng)沉積薄膜強化方(fang)法和離子注入表(biǎo)面強🔱化技術(也稱(cheng)原子冶金技術)等(děng)等。它們共同的特(tè)點是均能在工作(zuò)表面形成特定性(xing)能的薄膜，以強化(huà)表面❓的耐磨性、耐(nài)疲勞、耐腐蝕和自(zi)潤滑😄等性能。例如(rú)離子注入技術強(qiang)化關節軸承工作(zuò)表面，能使💛關節軸(zhóu)承工作表面的耐(nai)磨性、耐蝕性、和抗(kàng)接觸疲勞性能都(dou)得到顯著提高，從(cong)而使關節軸🏃🏻‍♂️承的(de)使用壽命得到成(cheng)倍❗的增長。