關節(jiē)軸承零(líng)件工作表面(mian)和心部在狀(zhuang)态、結構和性(xing)能要求方面(miàn)是☁️有較🆚大的(de)差别的,而整(zheng)體熱處理往(wang)往使二着不(bu)能兼顧,材料(liào)的潛🍓力也得(de)不到充分發(fa)揮。應用材料(liao)表面強化技(jì)術不僅可以(yi)較好地解💃🏻決(jué)表面和心部(bù)在結構和要(yao)求方面的差(cha)異,而且還可(kě)🐪以進一步使(shi)表面獲得某(mou)些特殊的工(gong)作性能,以滿(man)足在特定💚條(tiáo)件下工作的(de)關節軸承對(dui)工作表面性(xìng)能的要求。這(zhe)在現代化科(kē)學技術發⛱️展(zhǎn)中🏃‍♂️是非常有(you)意義的。
傳統(tǒng)的表面強化(hua)方法，工藝上(shang)屬于熱處理(lǐ)的範疇👣。而近(jìn)代發展起來(lái)的激光、電子(zǐ)束、離子束等(deng)表面強化方(fāng)法，不僅将一(yi)些高新技術(shu)應用于材料(liao)的表面🤟強化(hua)，而且在工藝(yì)上已經超出(chū)🎯了傳統💋的熱(rè)處理範🙇‍♀️疇，形(xing)成了新的技(jì)術🧑🏾‍🤝‍🧑🏼領域。因此(ci)現在的表面(miàn)強化技術可(kě)以從不同的(de)角度形成多(duō)種分類方法(fǎ)，按表層🔞強化(hua)技術的🔆物理(lǐ)化學過程進(jin)☎️行分類，大緻(zhi)可🍉分為五大(dà)類：表面變形(xing)強化、表面熱(rè)處理強化、化(huà)學熱處理強(qiang)化、表面冶金(jīn)強🏃🏻化、表面薄(bao)膜強化。
1.表面(mian)變形強化
通(tong)過機械的方(fang)法使金屬表(biao)面層發生塑(su)性變形，從而(er)形成🌍高硬度(du)和高強度的(de)硬化層，這種(zhǒng)表面強化方(fang)法稱為表面(mian)變形強化，也(ye)稱為加工硬(yìng)化。包括噴丸(wán)、噴砂、冷擠壓(ya)、滾壓、冷🧑🏽‍🤝‍🧑🏻碾和(hé)沖擊、爆炸沖(chòng)擊強化等。這(zhè)些方法的特(tè)點是☂️：強化層(ceng)位錯密度增(zēng)高，亞晶結構(gou)細化，從而使(shǐ)其硬度和強(qiang)度提高，表面(miàn)粗糙度值減(jian)小，能顯著提(tí)高零件的表(biǎo)面疲勞強度(dù)和降低疲勞(lao)缺口的敏感(gan)性。這種強化(huà)方法工藝簡(jiǎn)單、效果顯🔅著(zhe)，硬化層和基(ji)體之間不存(cún)在明顯的界(jiè)限，結構連貫(guan)，不易在使用(yòng)中脫落。其多(duō)數方法已在(zài)軸承工業中(zhong)得到應用：滾(gǔn)動體的表面(miàn)撞擊強化就(jiù)是這🙇🏻類方法(fa)的應用，精密(mi)碾壓已成為(wei)新的套圈加(jia)工和強化方(fāng)法。
2.表面熱處(chù)理強化
利用(yòng)固态相變，通(tong)過快速加熱(re)的方法對零(líng)件的表面層(céng)進🧑🏾‍🤝‍🧑🏼行淬火處(chu)理稱為表面(miàn)熱處理，俗稱(chēng)表面淬火。包(bāo)括火焰加熱(rè)淬火、高(中)頻(pín)感應加熱淬(cui)火、激光加熱(rè)或電子束加(jiā)熱淬火等。這(zhe)些方法的特(tè)點是：表面局(jú)部加熱淬火(huo)，工件變形小(xiǎo)；加熱速度快(kuài)，生産效🏃率高(gāo)；加熱時間短(duan)，表面氧化脫(tuō)碳很輕微。該(gai)方法特🔴别是(shi)對提高承受(shou)一定沖擊載(zai)☂️荷的大型和(hé)特大型軸承(cheng)零件的耐磨(mó)性和疲勞強(qiáng)度效果顯著(zhe)。
3.化學熱處理(lǐ)強化
利用某(mou)種元素的固(gù)态擴散滲入(ru)，來改變金屬(shu)表面🌏層的化(hua)學🚶‍♀️成分，以實(shi)現表面強化(huà)的方法稱為(wei)化學熱處理(li)強化，也稱之(zhī)為擴散熱處(chu)理。包括滲硼(péng)、滲金屬、滲碳(tan)及碳氮共滲(shen)、滲氮及氮碳(tan)共滲、滲硫及(jí)硫氮碳共滲(shen)、滲鉻、滲鋁及(ji)鉻鋁矽共滲(shen)、石墨化滲層(céng)等等，種類繁(fán)多、特點各異(yi)。滲入元素或(huò)溶入基體金(jin)屬形成固溶(róng)體，或🌈與其他(tā)金屬元素結(jie)合形成化合(hé)物。總之滲入(ru)元素即能改(gai)變表面層的(de)化學成分，又(yòu)可以🚶‍♀️得到不(bu)同的相結構(gou)。滲碳關節軸(zhou)承鋼零件的(de)處理工藝和(he)關節軸承套(tào)的表面滲氮(dan)強化處理均(jun1)屬這一類強(qiáng)化方法。
4.表面(mian)冶金強化
利(li)用工件表面(mian)層金屬的重(zhòng)新融化和凝(ning)固，以得到預(yù)期的成分⛹🏻‍♀️或(huò)組織的表面(mian)強化處理技(ji)術稱為表面(mian)冶金強化。包(bāo)🌂括表面自⭐溶(rong)性合金或複(fu)合粉末塗層(ceng)、表面融化結(jie)💔晶或非晶态(tai)處理、表面合(hé)金化等方法(fa)。特點是♊采用(yong)高能量密度(du)的快速加熱(re)，将金屬表🏃‍♂️面(miàn)層或塗覆⚽于(yú)金屬表面的(de)合金化材料(liao)熔化，随後靠(kào)自己冷卻進(jìn)行凝固以得(dé)到特殊結構(gòu)或特👨‍❤️‍👨定性能(neng)的強化層。這(zhè)種特殊的結(jié)構或許☁️是細(xì)化的晶體組(zǔ)織，也或許是(shì)過飽和相、亞(ya)穩相、甚至是(shì)非晶體組織(zhi)，這取決于表(biǎo)面冶金的工(gōng)藝💚參數和方(fang)法。
關節軸承行(hang)業在微型關(guān)節軸承工作(zuo)表面做過激(ji)光加熱強化(hua)🍉研究🍉，效果🍉良(liáng)好。
5.表面薄膜(mó)強化
應用物(wù)理的或化學(xue)的方法，在金(jīn)屬表面塗覆(fù)于基體材料(liào)🤩性能不同的(de)強化膜層，稱(chēng)為表面薄膜(mó)強化。它包括(kuo)電鍍、化學鍍(dù)(鍍鉻、鍍鎳、鍍(du)銅、鍍銀等)以(yi)及複合鍍、刷(shua)鍍或轉🏃‍♀️化處(chu)理等，也包括(kuo)近年來發展(zhǎn)較快的高新(xin)技術：如CVD、PVD、P-CVD等氣(qi)相沉積薄膜(mo)強化方☎️法和(hé)離子👅注入表(biao)面強化技術(shu)(也稱原子冶(yě)金技術)等等(děng)。它們📱共同的(de)特點是均能(néng)在工作表面(mian)形成特定性(xìng)能的薄膜，以(yǐ)強化表面㊙️的(de)耐磨⭐性、耐疲(pi)勞、耐腐蝕和(he)自潤滑等性(xing)能。例如離子(zi)💃🏻注入技術強(qiang)化關♉節軸承(cheng)工作表面，能(néng)使關節軸承(cheng)工作表面的(de)耐磨性、耐蝕(shi)性、和抗接觸(chù)疲勞性能都(dōu)得到顯著提(ti)高，從而使關(guan)節軸🏃承的使(shi)用壽命得到(dào)成倍的增長(zhang)。