轴承钢表面强化技术不仅可以较好地解决表面和心部在结构和要求方面的差异,而且还可以进一步使表面获得某些特殊的工作性能,以满足在特定条件下工作的轴承对工作表面性能的要求。表面强化技术可以从不同的角度形成多种分类方法,按表层强化技术的物理化学过程进行分类,大致可分为五大类:表面变形强化、表面热处理强化、化学热处理强化、表面冶金强化、表面薄膜强化。
1.表面变形强化
通过机械的方法使金属表面层发生塑性变形,从而形成高硬度和高强度的硬化层,这种表面强化方法称为表面变形强化,也称为加工硬化。包括喷丸、喷砂、冷挤压、滚压、冷碾和冲击、爆炸冲击强化等。这些方法的特点是:强化层位错密度增高,亚晶结构细化,从而使其硬度和强度提高,表面粗糙度值减小,能显著提高零件的表面疲劳强度和降低疲劳缺口的敏感性。这种强化方法工艺简单、效果显著,硬化层和基体之间不存在明显的界限,结构连贯,不易在使用中脱落。其多数方法已在轴承工业中得到应用:滚动体的表面撞击强化就是这类方法的应用,精密碾压已成为新的套圈加工和强化方法。
2.表面热处理强化
利用固态相变,通过快速加热的方法对零件的表面层进行淬火处理称为表面热处理,俗称表面淬火。包括火焰加热淬火、高(中)频感应加热淬火、激光加热或电子束加热淬火等。这些方法的特点是:表面局部加热淬火,工件变形小;加热速度快,生产效率高;加热时间短,表面氧化脱碳很轻微。
该方法特别是对提高承受一定冲击载荷的大型和特大型轴承零件的耐磨性和疲劳强度效果显著。