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轴承零件工作表面和心部在状态、结构和性能要求方面是有较大的差别的,而整体热处理往往使二着不能兼顾,材料的潜力也得不到充分发挥。应用材料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。这在现代化科学技术发展中是非常有意义的。
传统的表面强化方法,工艺上属于热处理的范畴。而近代发展起来的激光、电子束、离子束等表面强化方法,不仅将一些高新技术应用于材料的表面强化,而且在工艺上已经超出了传统的热处理范畴,形成了新的技术领域。因此现在的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。
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目前,我国低噪声湖南郴州轴承产品与国外先进水平相比,差距很大。为提高该产品水平,有关部门组织力量开展了技术攻关活动,并取得良好成绩,这为我国从轴承生产大国向生产强国转变发挥了积极作用 微小型深沟球轴承振动(噪声)检测分析和密封性能试验是对“九五”期间中国轴承工业协会低噪声深沟球轴承攻关计划执行情况的一次和系统的检查和验收。不久前,专家小组对国内17家主要轴承生产企业进行了检查和验收,此举对了解我国轴承工业的发展现状,明确今后的发展方向和提高我国轴承工业的整体水平,促进我国由轴承生产大国向轴承生产强国的转变具有重要的现实意义。
通过对国内17家主要轴承生产企业的产品性能进行综合评定,专家组一致认为,鸿泰集团有限公司、华星集团有限公司、人本集团有限公司、淄博华天有限公司的综合评定结果 。大部分企业的综合评定结果较好,少数企业的综合评定结果较差。
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湖南郴州单列深沟球轴承,是滚动轴承中 有代表性的结构,用途广泛。除承受径向负荷之外,还可以承受二个方向的轴向负荷。摩擦力矩小,适用于要求高速旋转,低噪音,低振动之用途。这种轴承,除开放式之外,还有加钢板防尘盖的轴承,加橡胶密封圈的轴承,或者在外圈外径上附有止动环的轴承。一般多采用钢板冲压保持架。深沟球轴承, 大尺寸的轴承则使用铜合金车制保持架。用于高速旋转时,也使用车制保持架。