關節軸(zhóu)承零件工作表(biǎo)面和心部在狀(zhuàng)态、結構和性能(néng)要求方面是🔞有(yǒu)較♉大的差别的(de),而整體熱處理(li)往往使二着不(bú)能兼顧,材料的(de)潛力也🔞得不到(dao)充分發揮。應用(yòng)材料表面強化(hua)技🥰術不僅💘可以(yǐ)較好地解決表(biao)面和心部在結(jie)構👈和要求方🌏面(mian)的差異,而且還(hái)可以進一步使(shi)表面獲得某些(xie)特殊的🧡工作性(xing)能,以滿足在特(te)定🐕條件下工作(zuò)的關節軸承對(duì)工作表面性能(néng)的要求。這在現(xian)代化科學技術(shu)發⛹🏻‍♀️展中是非常(chang)🔞有意義的。
傳統(tǒng)的表面強化方(fang)法，工藝上屬于(yu)熱處理的範疇(chou)。而💯近代發展起(qǐ)來的激光、電子(zǐ)束、離子束等表(biǎo)面強化方法，不(bu)僅将一些高新(xīn)技術應用于材(cái)料的表面強化(huà)，而且在工藝上(shang)已經超出了傳(chuán)統的熱處理範(fan)疇，形成了新的(de)技術領域。因此(ci)現在的表面強(qiáng)化技術可以從(cong)不同的角度形(xing)成多種分類方(fāng)法，按表層強化(hua)技術的物🌈理化(huà)學過程進🏃‍♂️行分(fèn)類，大緻可分為(wéi)五大類：表面變(biàn)形強化、表面熱(rè)處理強化、化學(xue)熱處理強化、表(biao)面冶金強🔞化、表(biao)面薄膜強化。
1.表(biao)面變形強化
通(tōng)過機械的方法(fa)使金屬表面層(ceng)發生塑性變形(xíng)，從而形成㊙️高硬(yìng)度和高強度的(de)硬化層，這種表(biǎo)面強化方法稱(chēng)為表面變形💁強(qiáng)化，也稱為加工(gōng)硬化。包括噴丸(wán)、噴砂、冷擠壓、滾(gun)壓、冷碾和沖擊(ji)、爆炸沖擊強化(hua)等。這些方法👄的(de)特點是：強化層(ceng)位錯密度增高(gao)，亞晶結構細化(hua)，從而💜使其硬度(du)和強度提高，表(biǎo)面粗糙度值減(jian)小，能顯著提高(gao)零件的表面疲(pí)勞強度和降低(dī)疲勞缺口的⛷️敏(min)感性🐅。這種強化(huà)方法工藝簡單(dan)、效果顯👨‍❤️‍👨著，硬化(hua)層和基體之🐆間(jiān)不存在明顯的(de)🛀🏻界限，結構連貫(guan)，不易在使用中(zhōng)脫落。其多數方(fāng)法已在軸承工(gong)業中得到應用(yòng)：滾動體的表面(miàn)撞擊強化就是(shi)這類方法☔的應(ying)用，精密碾壓已(yǐ)成為新的套圈(quān)加工和強化方(fang)法。
2.表面熱處理(li)強化
利用固态(tai)相變，通過快速(sù)加熱的方法對(duì)零件的表面層(céng)進行⁉️淬火處理(lǐ)稱為表面熱處(chu)理，俗稱表面淬(cui)🐅火。包括火焰加(jia)熱淬火、高(中)頻(pin)感應加熱淬火(huo)、激光加熱或電(diàn)子束加熱淬🌈火(huǒ)等。這些方法的(de)特點是：表面局(ju)部加熱淬火，工(gōng)件變形小❄️；加熱(re)速度快，生産效(xiào)率高；加熱時間(jiān)短，表面氧化脫(tuo)碳很輕微。該方(fāng)法特🧡别是對提(tí)高承📧受一定沖(chòng)擊載荷的大型(xíng)和特大型軸承(cheng)零件的耐磨性(xìng)和疲勞強度效(xiao)果顯著。
3.化學熱(rè)處理強化
利用(yong)某種元素的固(gù)态擴散滲入，來(lai)改變金屬表面(miàn)層的化學成分(fen)，以實現表面強(qiang)化的方法稱為(wéi)化學熱處理強(qiáng)📱化，也稱之為擴(kuò)😍散熱處理。包括(kuò)滲硼、滲金屬、滲(shen)碳及碳氮共滲(shen)、滲氮及氮碳共(gòng)滲、滲硫及硫氮(dan)碳共滲、滲鉻、滲(shen)鋁及鉻鋁矽共(gòng)滲、石墨化滲層(ceng)等等，種類繁多(duo)、特㊙️點各異。滲入(rù)元素或溶入基(jī)體金屬形成固(gù)溶體，或與其他(tā)金屬元素結合(he)形成化合❄️物。總(zǒng)之滲入元素即(ji)能改變表面層(céng)的化學成分，又(yòu)可以🥰得💔到不同(tóng)的相結構💃。滲碳(tan)關節軸承鋼零(líng)件的處理工藝(yì)和關節軸承套(tào)的表面滲氮強(qiang)化處理均屬這(zhe)一類強化方法(fǎ)。
4.表面冶金強化(huà)
利用工件表面(mian)層金屬的重新(xīn)融化和凝固，以(yi)得到預🌈期的成(cheng)分或組織的表(biǎo)面強化處理技(jì)術稱為表面冶(ye)金強化。包括表(biǎo)面自溶性合金(jin)或複合粉末塗(tú)層、表面融化結(jié)晶或非🚶晶态處(chu)理、表面合金化(huà)等方👄法。特點是(shì)采用高能量密(mì)度的快速加熱(re)，将金屬表面層(ceng)或塗覆于金屬(shu)表面的合金化(huà)材♻️料熔化，随後(hòu)靠自己冷卻進(jìn)🔴行凝固以得到(dào)特殊結構或特(tè)🛀定性能的強化(huà)層。這種特殊的(de)結構或許是細(xì)化的晶體組織(zhī)，也或許是過飽(bao)👨‍❤️‍👨和相、亞穩相、甚(shen)至是非晶體組(zu)織，這取決🤟于表(biǎo)面冶金的工藝(yi)參數和方法。
關節軸(zhóu)承行業在微型(xíng)關節軸承工作(zuò)表面做過激光(guāng)加熱強化研究(jiu)，效🏃🏻果良好。
5.表面(miàn)薄膜強化
應用(yong)物理的或化學(xue)的方法，在金屬(shu)表面塗覆于基(ji)💛體材料性能不(bu)同的強化膜層(céng)，稱為表面薄膜(mo)強化。它包括電(dian)鍍、化學鍍(鍍鉻(ge)、鍍鎳、鍍銅、鍍銀(yin)等)以及複💔合鍍(du)、刷鍍或轉📐化處(chù)理等，也包括近(jìn)年來發展較快(kuài)的高新技🧡術：如(rú)CVD、PVD、P-CVD等氣相沉積薄(bao)膜強化方法和(hé)離子👌注入表面(mian)強✊化技術(也稱(chēng)原子冶金技📞術(shu))等等。它們共同(tóng)的特點是均能(neng)在工作表面形(xíng)成特定性🍉能的(de)薄膜，以強化表(biǎo)面的耐磨性、耐(nài)疲勞、耐腐蝕和(he)自潤🔞滑等性能(néng)。例如離子注入(ru)技術強化關節(jiē)🐪軸承工作表面(miàn)，能使關節軸承(cheng)工作表面的耐(nai)磨性、耐蝕性、和(he)🍉抗接觸疲勞性(xìng)能都得到💃顯著(zhe)提高，從而使關(guan)節軸❗承的使用(yong)壽命得到成倍(bei)的增長。