軸承的熱處理和表面處理工藝效果

軸承的熱處理和表面處理工藝效果

熱處理工藝效果

1. 淬火處理

- 硬度提升：使軸承鋼獲得高硬度（HRC60-65）

- 耐磨性增強：顯著提高表面耐磨性能

- 強度改善：增加材料的抗壓強度和疲勞強度

2. 回火處理

- 應力消除：減少淬火產生的內應力

- 韌性改善：在保持硬度的同時提高韌性

- 尺寸穩定：減少變形，保證精度

3. 滲碳處理

- 表面硬化：獲得高硬度表面層

- 心部韌性：保持心部良好的韌性

- 疲勞強度：顯著提高接觸疲勞強度

表面處理工藝效果

1. 表面淬火

- 局部硬化：僅對工作表面進行硬化處理

- 變形?。簻p少整體變形

- 效率高：適合大批量生產

2. 滲氮處理

- 高硬度：表面硬度可達HV1000以上

- 耐腐蝕：提高抗腐蝕能力

- 尺寸精度：處理溫度低，變形小

3. 表面涂層

- 減摩性能：降低摩擦系數

- 防腐蝕：提供額外防腐保護

- 自潤滑：某些涂層具有自潤滑特性

綜合性能改善

機械性能

- 接觸疲勞壽命提高2-5倍

- 耐磨壽命延長3-10倍

- 抗沖擊載荷能力增強

使用性能

- 運轉精度保持性好

- 噪音水平降低

- 工作溫度穩定性提高

經濟效益

- 使用壽命延長

- 維護成本降低

- 可靠性提高

軸承表面處理工藝分類

1. 機械表面處理

- 噴丸強化

通過高速彈丸沖擊表面，形成殘余壓應力層，顯著提高疲勞壽命（如滾動接觸疲勞壽命提升30%-50劉興邦）。適用于高負荷軸承。

- 拋光/研磨

降低表面粗糙度（Ra值可控制在0.1μm以下），減少摩擦磨損，常用于精密軸承（如機床主軸軸承）。

2. 化學表面處理

- 磷化處理

在表面生成磷酸鹽膜（如鋅、錳磷酸鹽），改善潤滑性并防銹，多用于汽車輪轂軸承。

- 氧化處理（發黑/發藍）

通過化學或熱處理生成氧化膜（Fe?O?），美觀且防銹，但耐磨性有限，適用于一般工況。

3. 熱擴散處理

- 滲碳/滲氮

- 滲碳：低碳鋼表面增碳（如GCr15軸承鋼），提高表面硬度（HRC 58-62），心部保持韌性，適用于沖擊負荷軸承。

- 滲氮：形成氮化層（如離子滲氮），硬度可達HV 1000以上，耐蝕性優異，但層薄（0.1-0.3mm），適合高速軸承。

4. 鍍層技術

- 電鍍鉻

鍍層硬度高（HV 800-1000），耐磨損，但可能因氫脆需后續去氫處理。常見于船舶軸承。

- 化學鍍鎳

均勻鍍層（Ni-P合金），耐腐蝕且自潤滑，適用于食品或化工設備軸承。

- PVD/CVD涂層

- PVD（如TiN、CrN）：低溫工藝（200-500℃），膜厚2-5μm，顯著降低摩擦系數（0.1-0.3）。

- CVD（如金剛石涂層）：超硬耐磨，但需高溫（800℃以上），適合極端工況。