低温离子渗硫表面处理对满装滚子轴承寿命的影响
含水工况下磷化对轴承疲劳寿命的影响
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试验机润滑方式采用循环滴油润滑，在基础油
中加入水后，润滑油会出现分层或沉淀，因此，实验
中需使用搅拌器对润滑油持续搅拌。
试验机锥环、滚子、钢球处受力分析如图 ２所
示。外力 Ｐ通过加载套传递给锥环，锥环与三个钢
球的接触力为 Ｒ，钢球与滚子的接触力为 Ｑ。
对锥环有：３Ｒｓｉｎθ＝Ｐ
（１）
０ 前言 滚动轴承作为机械基础件，应用十分广泛，对其
可靠性和寿命的研究具有重要意义。随着工业发 展，轴承越来越多的应用于相对恶劣的环境。实际 应用中发现，当滚动轴承处于露天、海洋、靠近湖泊 河流等潮湿环境时，使用寿命均较短。发现水分极 易进入到轴承的润滑油或润滑脂中，作为杂质，对轴 承寿命产生负面效应。针对这一现象，本文从表面 处理方 向 出 发，对 轴 承 滚 子 进 行 磷 化 处 理。自 从 １８６９年 Ｒｏｓｓ申请第一个磷化专利已来，磷化技术 得到快速发展，使用范围不断扩大，越来越多的应用 于机械设备中。目前，关于含水工况下表面处理对 轴承疲劳寿命影响方面的研究非常少，尤其是含水 工况下磷化对轴承疲劳寿命影响的研究几乎空白。 而关于水对疲劳寿命影响的机理至今也没有统一的 说法。通过试验研究在含水工况下磷化处理对轴承 接触疲劳寿命的影响，可以进一步探讨在含水工况 下磷化对接触疲劳的影响机理，从而为提高滚动轴 承的使用寿命提供理论依据。在前期工作中，利用 标准轴承部件开发了钢珠 －滚子结构专用滚动接触
疲劳寿命试验台，用以模拟真实滚动轴承的接触疲 劳条件。 １ 实验 １１ 试验机介绍
本文所用的试验机为上海大学轴承研究室自行 研制的钢球 －滚子疲劳寿命试验机，该试验机由杭 州双龙机械有限公司生产的深孔钻 Ｚ４１２０作为驱动 部分，通过传动轴带动滚子旋转。滚子的上下两个 端面上分别开有一个相互垂直的一字槽，使传动轴 与滚子对中。滚子下端的一字槽与弹簧支撑的支撑 轴相连。三个钢球靠保持架的作用以 １２０°均匀分 布在滚子周围。钻床的旋转过程中，三个钢球在上 下两个锥环形成的滚道内绕滚子做行星运动，下面 的支撑轴依靠弹簧力顶紧滚子并随滚子一起旋转。 加载部分通过杠杆结构施加力与加载盖上，加载盖 压于锥环上，上下两个锥环的斜面使三个钢球与滚 子的接触面产生点接触应力，从而实现滚子与钢球 的对磨。试验机实物图如图 １（ａ）所示，试验机结构 图如图 １（ｂ）所示。
低温离子渗硫渗氧表面处理技术
推荐一种金属表面耐磨新技术应用低温离子渗硫渗氧表面处理技术﹙以下简称LGM﹚，可在机件表面形成梯度渗层，该渗层具有减小摩擦系数、提高耐磨性从而延长零件使用寿命的特性。
为准确认识、掌握该项技术，自2003年3月起，我们曾陆续选择A型泵和AW泵柱塞偶件、VE泵端面凸轮和滚轮部件、A W泵出油阀座、PW泵拉杆等产品零件和针阀体内腔量具、气动锥度量头、风磨套管等工装作为试件。
经对它们在LGM表面处理前后尺寸、形状与位置精密的测量，了解其变形程度，并跟踪使用效果。
试验结果表明，该项技术尤其适用于以摩擦磨损为主要失效原因的精密、关键零件。
针对LGM表面处理技术在生产过程中应用的可能性，我们主要从两方面进行考察：在零件的原材料和热处理不改变的前提下，可否提高其耐磨性，延长使用寿命及保证原零件性能不变的条件下，能否实现材料替代。
一.应用LGM表面处理技术，提高零件耐磨性这是在零件原有材料和热处理的基础上进行LGM表面处理。
所选试验件包括精密轴承、极限量规、多种定位芯轴、气动测量头、拉伸模具等等。
这些零件经LGM表面处理后，尺寸、形状及位置精度基本不改变，表面粗糙度和硬度不变，而耐磨性显著提高，使用寿命延长2-10倍。
由于上述零件的使用条件各异，寿命延长的程度有所差别。
现举例说明：1.气动锥度测量头：将成品测量头进行LGM表面处理后，工作表面的尺寸略有增大，增大量比较均匀；工作表面对公共轴心线的跳动变化微小;表面粗糙度未改变。
具体测量数值见下表。
由于处理后的量头对原有精度保持较好，不影响使用。
经无锡威孚马山油泵油嘴有限公司应用，平均每支可测零件(柱塞套)33000只，未处理的量头平均每支可测零件(柱塞套)14000只，使用寿命提高2~2.5倍。
2.风磨芯轴：该芯轴用于出油阀座中孔定位磨削密封锥面。
成品芯轴由仪征油泵油嘴厂提供，并负责测量了LGM处理前后的精度和记录使用效果。
具体测量见下表。
由上表可见，处理后，风磨芯轴的精度变化很小，且有规律。
低温环境对轴承运行稳定性的影响评估
低温环境对轴承运行稳定性的影响评估摘要：低温环境对轴承运行稳定性具有重要影响，需要进行全面的评估。
本文通过对低温环境下轴承运行状态、润滑性能、材料特性等方面的研究，评估了低温环境对轴承运行稳定性的影响。
研究结果表明，低温环境下轴承的运行稳定性较差，润滑性能降低，材料特性发生变化。
为了提高轴承在低温环境下的稳定性，建议采用适当的润滑剂、改进轴承材料和结构等措施。
引言：轴承作为机械装置中的重要组成部分，承受着旋转设备的载荷，并保持设备的平稳运行。
然而，当机械装置在低温环境下运行时，轴承的性能可能会受到影响。
低温环境具有较高的粘度、硬化和脆性等特性，这些特性可能导致轴承在低温条件下产生摩擦增大、润滑减少等问题。
因此，对低温环境下轴承运行稳定性的影响进行评估具有重要意义。
低温环境对轴承运行状态的影响：低温环境下，轴承的运行状态受到温度的影响。
首先，低温环境会使润滑剂的粘度增加，导致润滑性能下降。
较高的粘度会增加轴承的摩擦，增大运行时的能量损耗，并且可能导致轴承过热。
其次，低温环境也会使轴承的材料特性发生变化，如硬度增加、韧性降低等，这些变化会进一步影响轴承的运行状态。
研究表明，在低温条件下，轴承的滚道表面容易出现微细的裂纹，从而降低轴承的寿命。
低温环境对轴承润滑性能的影响：润滑是轴承正常运行的关键因素。
在低温环境下，润滑脂和润滑油的黏度会增加，这意味着轴承在运行中的润滑效果会下降。
首先，黏度的增加会导致润滑剂在轴承中的流动性变差，从而影响润滑膜的形成和维持。
其次，低温下润滑脂和润滑油的凝固点也会降低，这可能导致润滑剂的失效和凝固。
因此，在低温环境中，选择适合低温条件的润滑剂是保证轴承正常运行的关键。
低温环境对轴承材料特性的影响：低温环境对轴承材料的性能也会产生影响。
低温下材料的硬度增加，韧性降低，这可能导致轴承在运行中易发生裂纹和断裂。
实验结果显示，在低温条件下，一些常见的轴承材料，如钢材和塑料，其抗拉强度和冲击强度会减弱。
低温电解渗硫工艺的应用
低温电解渗硫工艺的应用低温电解渗硫工艺是一种新兴的技术，它可以在低温下实现钢铁表面的渗硫处理，从而提高其耐磨性、耐蚀性和耐高温性。
在近年来的钢铁制造领域中，低温电解渗硫技术得到了广泛的应用和发展，取得了很好的效果。
本文主要介绍低温电解渗硫工艺的原理、应用及其在钢铁制造领域中的优势和发展前景。
一、低温电解渗硫工艺的原理低温电解渗硫技术是一种通过电解的方式，在钢铁表面形成一层硫化物薄膜的表面处理技术。
低温下电解，硫的电解离子可以在阴极表面与钢的表面发生化学反应，形成硫化物薄膜。
该薄膜可以提高钢铁表面的硬度、耐磨性和耐蚀性，从而达到延长钢铁使用寿命的目的。
二、低温电解渗硫工艺的应用低温电解渗硫技术在钢铁制造中的应用主要有以下几方面：（1）高速切削和磨削工具的制造利用低温电解渗硫技术可以提高高速切削和磨削工具的表面硬度和耐磨性，从而增强其使用寿命和切削加工精度。
（2）汽车制造领域在汽车工业领域中，低温电解渗硫技术可以被应用于汽车发动机的制造中，如进气歧管、气门、活塞、曲轴等部件的表面处理，从而增强其耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性，提高汽车的性能和寿命。
（3）船舶、航空航天制造领域利用低温电解渗硫技术可以提高船舶、航空航天等领域中零部件和结构材料的耐蚀性和耐磨性，从而增强其使用寿命和安全性。
三、低温电解渗硫技术的优势和发展前景低温电解渗硫技术相比较于传统的渗硫工艺具有以下几个优势：（1）低温电解渗硫技术不需要高温反应条件，可以在低温下进行，从而避免了热应力等问题。
（2）低温电解渗硫技术可以选用不同的电解液和电解条件，能够实现在钢铁表面形成不同厚度和不同种类的硫化物薄膜。
（3）低温电解渗硫技术不会破坏钢铁材料的基本性能，具有广泛的应用前景和发展空间。
总的来说，低温电解渗硫技术是目前钢铁表面处理领域的一项新兴技术，它具有很好的应用前景和发展优势。
在未来，低温电解渗硫技术将成为钢铁制造领域中不可或缺的一部分，为钢铁产业的发展提供新的技术支撑。
低温离子渗硫技术的应用
(1)处理温度低，应用的使用温度在200℃以下，不改变零件的组织和硬度，其变形量颇小。
(2)在真空条件下进行，确保零件表面粗造度不改变，作为零件的最终工序处理不影响零件的尺寸精度。
(3)采用专利技术，无污染排放，保证绿色环保的生产要求。
(4)根据使用要求，可通过调节工艺参数达到满意的渗层质量。
可以认为，该技术大规模推广应朋有着广阔的前景，能够进一步提升产品的品质，有望带来更大的效应。（信息来源：机械专家网）
(5)设备简捷，操控性优良，质量稳定可靠。
2.设备特点
低温离子渗硫是在真空条件下进行，采用辉光放电原理加热零件达到工艺温度。设备状况如图1所示。
3.硫化物层结构特征
(1)硫化物层中的FeS为密排六方晶体结构，剪切强度低。在剪切应力作用下极易发生滑动，具有良好的自润滑性。
(2)硫化物层质地疏松、多维孔，有利于油脂的储藏，有利于油膜的形成与保持。
近年来，随着机械加工业零件精密度的提高，以及对环境的高要求，要求传统渗硫技术需要进一步改进和提高。经过多年的不懈努力，热处理工作者已成功推出真空离子渗硫新工艺技术。该技术采用辉光放电原理，在真空条件下对钢铁零件进行硫化处理，使其表面产生厚度约5～20mm的硫化物层。由于它的技术优势和实用性被使用者认可和推广应用，进一步提高或改善了摩擦副零部件的使用寿命。
5.结语
对于不同产品零件的真空低温离子渗硫的应用表明，该工艺对于摩擦副或轻载负荷零件改善或提高的使用效果(寿命)十分明显。作为一种成熟的热处理技术，可以作为复合热处理的最后工序用于摩擦件的性能改善，在保持零件原有尺寸、精度、粗糙度和硬度的情况下，既延长零件寿命、提高产品质量，又可以降低能耗、节约原材料，还可以减少摩擦功耗、提高机械效率，更可以更新、优化设计。
ntn轴承_等离子体表面处理_概述说明以及解释
ntn轴承等离子体表面处理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将重点介绍NTN轴承以及等离子体表面处理的概念、原理和应用。
NTN 轴承是一种常见的机械零配件，广泛应用于各行业的旋转设备中，具有重要的功能和作用。
而等离子体表面处理则是一种先进的材料加工技术，通过激活物质表面、增强其性能以及改善材料在使用过程中的耐磨性和耐腐蚀性能。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、NTN轴承、等离子体表面处理、NTN轴承的等离子体表面处理应用实例以及结论。
首先我们将介绍整篇文章的背景和目标，然后详细探讨NTN轴承的基本概念、构造与工作原理以及广泛应用的领域。
接下来我们将深入探究等离子体表面处理技术，包括其概述、处理技术与原理以及应用效果等方面内容。
随后，我们将通过三个具体实例来展示NTN轴承如何应用等离子体表面处理技术并进行分析和评价。
最后，我们将对全文进行总结，并对NTN轴承和等离子体表面处理的未来发展进行展望与思考。
1.3 目的本文的目的是为读者提供关于NTN轴承和等离子体表面处理的基本知识，并展示它们在工程实践中的应用。
通过阅读本文，读者将能够了解到NTN轴承的重要性及其构造与工作原理，同时也将深入了解到等离子体表面处理技术以及其在NTN轴承中的应用效果。
最后，我们希望通过本文能够拓宽读者对于材料加工领域的认知，并对NTN轴承和等离子体表面处理技术的未来发展进行一定程度上的预测和思考。
2. NTN轴承2.1 简介NTN轴承是一种常见的滚动轴承，由日本NTN株式会社生产。
它采用球或滚子作为滚动元件，通过减少摩擦和提供支撑来支持旋转或往复运动的机械零部件。
2.2 构造和工作原理NTN轴承由内圈、外圈、滚动元件（球或滚子）和保持器组成。
内圈与外圈之间通过滚动元件实现相对转动，并减少接触面的摩擦力。
保持器用于保持滚动元件在正确位置上，并确保其均匀分布。
NTN轴承利用滚珠或滚子在内外圈之间的接触点上形成小的转动摩擦，从而实现平稳和高效的旋转或往复运动。
轴承表面处理方法
轴承表面处理方法轴承表面处理方法引言：轴承作为机械装置中至关重要的部件，承担着传递力和减少摩擦损耗的关键作用。
为了确保轴承的可靠性和使用寿命，轴承表面处理成为了一项必要的工艺。
本文将深入探讨轴承表面处理的几种常见方法，并分享对这些方法的观点和理解。
一、机械加工1. 粗加工粗加工是轴承制造过程中的第一步，其目的是将轴承零件精确加工到允许有限的尺寸范围内。
通常使用车床、铣床等机械设备进行加工，以提供基本的几何形状和外观特征。
2. 精加工精加工是在轴承的基础上进行的进一步加工，以提高表面质量和精度。
它包括磨削、铣削、车削等工艺。
通过精加工，轴承的表面光洁度和尺寸精度得到了改善，满足了对高速旋转和高精度的要求。
二、热处理1. 灭火淬火灭火淬火是一种重要的热处理方法，目的是通过快速冷却来改善轴承的硬度和强度。
在加热至适当温度后，将轴承部件迅速放入淬火介质中进行冷却。
这样可以使轴承表面形成良好的组织结构，并提高其抗疲劳性和承载能力。
2. 温躯壳体淬火温躯壳体淬火是通过在加热阶段采用适当的保温和控温方式，使轴承局部达到淬火温度，然后迅速冷却。
这样可以使轴承表面硬度大幅提升，而保持核心部分的韧性。
温躯壳体淬火可以提高轴承的承载能力和表面耐磨性。
三、表面涂层1. 镀层镀层是在轴承表面加上一层金属材料或合金，以提高其抗磨损和耐腐蚀性能的方法。
常见的镀层材料有镍、铬、锌等。
镀层可以有效减少轴承与其他部件的直接接触，降低摩擦和磨损，并增加表面硬度和耐腐蚀性。
2. 涂层涂层是将一种特殊的涂料涂覆在轴承表面，以改善其摩擦性能和耐磨性。
常见的涂层材料有聚四氟乙烯（PTFE）、氮化硅等。
涂层可以提供低摩擦系数和良好的耐磨性，减少能量损耗和轴承的磨损。
四、磨削与抛光磨削与抛光是通过物理切削和磨粒磨擦的方式，使轴承表面得到更好的平滑度和光洁度。
这样可以减少表面粗糙度和不规则性，提高轴承的运转效率和寿命。
磨削与抛光过程需要精密的设备和工艺控制，以确保表面处理效果的一致性和稳定性。
滚针轴承的耐蚀性能评价与改善措施
滚针轴承的耐蚀性能评价与改善措施摘要：本文主要讨论滚针轴承的耐蚀性能评价与改善措施。
腐蚀问题是滚针轴承在使用过程中面临的一个重要挑战，因为腐蚀会导致轴承的失效和寿命缩短。
首先，我们将介绍滚针轴承的常见腐蚀形式和发生原因，然后介绍常用的耐蚀性能评价方法，最后提出改善措施和建议，以提高滚针轴承的耐蚀性能。
1. 引言滚针轴承作为机械设备中常用的传动元件，在各个行业中都得到了广泛应用。
然而，由于工作环境的不同，滚针轴承面临着腐蚀问题，这会显著降低其性能和寿命。
因此，对滚针轴承的耐蚀性能进行评价，并采取相应的改善措施是非常重要的。
2. 滚针轴承的腐蚀形式与发生原因腐蚀是滚针轴承在使用过程中常见的问题之一。
滚针轴承在使用过程中会接触到各种有害物质，如水、酸、碱等，从而引起腐蚀。
常见的滚针轴承腐蚀形式包括点蚀、晶间腐蚀、氢脆等。
滚针轴承腐蚀的发生原因主要包括以下几个方面：2.1 使用环境的腐蚀性：不同的工作环境具有不同的腐蚀性，例如高温、高湿度、酸性或碱性环境等，这些环境都会对滚针轴承产生腐蚀作用。
2.2 使用介质的腐蚀性：滚针轴承在使用过程中经常接触到各种介质，如酸、碱、盐水等。
这些介质中含有有害的离子，会对滚针轴承材料产生腐蚀作用。
2.3 轴承材料的选择：滚针轴承材料的选择对腐蚀性能有很大的影响。
不同的材料对不同的腐蚀介质具有不同的抵抗能力。
3. 滚针轴承的耐蚀性能评价为了评价滚针轴承的耐蚀性能，可以采用以下几种方法：3.1 腐蚀试验：可以进行模拟腐蚀环境，在不同的环境中对滚针轴承进行腐蚀试验，观察其腐蚀程度和损伤情况。
3.2 电化学测试：通过电化学测试，可以得到滚针轴承在不同腐蚀环境中的电化学性能，如腐蚀电流、极化曲线等。
3.3 表面分析技术：使用表面分析技术，可以观察滚针轴承的表面形貌、化学成分等，从而评价其腐蚀性能。
4. 滚针轴承的改善措施为了提高滚针轴承的耐蚀性能，可以采取以下改善措施：4.1 选择适当的材料：对于不同的工作环境，选择耐腐蚀性能较好的材料非常重要。
从硫碳氮三元共渗看影响零件表面磨损寿命的几个实际问题
从硫碳氮三元共渗看影响 零件表面磨损寿命的几个实际问题
孙 超
（ 武汉交通职业学院， 湖北武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ５ ）
【 摘 要】近 些年 来， 利 用表面 热处理提 高材料耐 磨性 的问题 一直 受到人 们 的关 注。 本人 也 为此进行 了辉光 离子硫碳 氮三元 共渗的研 究， 并从减 摩 性 分析入 手取 得 了较好 的研 究结果 。 本 文主要从 处理 后零 件表 面形 成的储 油结构 、 固体 润滑 剂的形 成 、 硬 度梯 度对磨 损 的影响 三方 面入 手 进 行
视提 高材料的减摩性具有着更加重要 的意义 。
２ ． １ ． ２ 零 件 表层 的微 观 结构 对 润 滑油 膜 的影 响
现代机械零件 的重要工作表面多使用润滑油来润滑 ， 润滑油的
观察 可发现表层 中大量的微小 、 分 布较均匀的椭圆状粒状物 。
度可高 达４ ０ ｍ以上 ， 其扩散深度还可高于 此值【 １ 】 。 Ｓ 的渗入在最表 层 中形成了大量的Ｆ ｅ Ｓ 颗粒 ， 这就 是前面提到的表层 中大量 的微小 、 分布 较均匀的椭 圆状粒状物 。 从磨损试验后 的试样表层金相分析可看出 ， 最表层的椭圆状 粒
在实验 中得到了很好的研究结果 。 在采用铸铁制造的柴 油机缸套与 的能力 ， 通常情 况下材料 的表 面硬度越高 ， 其抗磨性就 越好 ； 而减
活塞环的模拟磨损试验中， 处理后的铸铁表面磨损寿命提高到了处 摩性 是材料表面 自身具有 的或在有润滑油存在条件 下的减低摩擦
理前 的５ 倍。 力能力 。 在现在机械制造 的表面热处理 中， 广泛引起人们关注 的是抗磨 为此本人结合辉光离子硫碳 氮三元共渗试验情 况， 对工件处理 后淬 火的最终热处理 ， 以提高齿轮齿面 的硬度 。 但这种设计的本身忽略了提 高材料减摩性 的方面 ， 所 以在有些 场合 是不合适 的。 在 已经可以将材 料表 面硬度变得很高的今天 ， 重
CrMoCu合金铸铁低温离子渗硫层微观结构及形成机理
第36卷第11期2011年11月HEAT TREATMENT OF METALSVol.36No.11November 2011CrMoCu 合金铸铁低温离子渗硫层微观结构及形成机理李新，邱骥，刘谦，刘吉延（装甲兵工程学院装备再制造工程系，北京100072）摘要：采用低温离子渗硫工艺，在CrMoCu 合金铸铁表面渗硫，利用SEM 、TEM 、EDS 及XRD 等分析技术，对渗硫层表面和截面的微观结构进行系统分析，进一步探讨渗硫层的形成机理。
结果表明，渗硫层表面由200 300nm 均匀的硫化物小颗粒组成，并含有α-Fe 、Fe 1-x S 及FeS 相，渗硫层的硫含量由表及里逐渐减少。
通过TEM 电子衍射花样分析，发现渗硫层存在FeS 非晶相，并分析了其产生的原因。
关键词：离子渗硫；固体润滑；渗硫层；微观组织中图分类号：TG256．8文献标志码：A文章编号：0254-6051（2011）11-0088-05Microstructure and formation mechanism of the low temperature plasmasulphurized layer of CrMoCu alloy cast ironLI Xin ，QIU Ji ，LIU Qian ，LIU Ji-Yan（Department of Remanufacturing Engineering ，Academy of Armored Force Engineering ，Beijing 100072，China ）Abstract ：The sulphurized layer was prepared on the surface of CrMoCu alloy cast iron by plasma sulphurization．Surface analysis methods such as SEM ，TEM ，electron diffraction pattern ，EDS and XRD were employed．The microstructure of the sulphurized layer was systematically investigated and the formation mechanism of the sulphurized layer was discussed．The results show that the sulphurized surface makes up of 200 300nm even sulphide granules ，which contain the phases of α-Fe 、Fe 1-x S and FeS．The sulphur content of sulphurized layer gradually decreases from surface to inner．By the Electron diffraction pattern of TEM ，FeS noncrystal phases was found in the sulphurized layer and the reason of formation was analyzed．Key words ：plasma sulphurization ；solid lubrication ；sulphurized layer ；microstructure收稿日期：2011-05-05作者简介：李新（1966—），女，辽宁辽阳人，副研究员，主要从事表面工程研究。
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淬火马 氏体／ 级
６ ． １０ ２ ２ ６ ． １０ ６ ． １５
６１ Ｏ ．
；
３ ３ ２
渗硫后
６ ． １０ ６１ ５ ．
Ｏ ０ Ｏ Ｏ
∞ 吣 ∞ ４ 疲 劳寿命 对比试验
５ ８ ３ ５
图 ４ 未渗硫 处理轴承外 圈疲 劳失效
！ 兰
Ｑ二 ！
轴承
２ １年１ ０ ｒｎｇ２０１２ ， １８ Ｔ ａｉ Ｎｏ．１
２ ９—３ ０
低温 离子渗硫表 面处理对满装滚子轴承寿命 的影响
王 劲松 ， 玉雪 ， 董 毛玉红 ， 张晶 ， 石姣 ， 姚艳 书
（ 瓦房店 轴承集 团公 司 技术 中心 ， 宁 瓦房店 １６ ０ ） 辽 １３ ０
！
渗硫前 渗硫后
！
渗硫前 渗硫后
渗硫前 渗硫后 渗硫前 渗硫后
一 一 一 一
２ ２ ２ ２
表 ２ 渗硫 处理前后 ２１轴承的硬度、 ２ ２ 淬火组织对比 ２
状态 渗硫前 零件 内圈 ０ 外 圈 滚 子
内 圈 外 圈
滚 子
，
硬度／ ＲＣ Ｈ
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
将 低 温 离 子 ８ ５ 处吣 与 未 渗 硫 处 理 的 渗硫 ∞ 町 ３ Ｏ 理
Ｎ Ｐ１Ｎ Ｖ Ｃ Ｕ ３ １ Ｒ ／ ３轴承各 ４ 套分别在 ２台 Ａ Ｌ １ Ｂ Ｔ一 型试验机上进行完全寿命试验 ， 为避免互相影响，
４ ３
＋
Ｏ
＋
每台试验机安装 ２ 套被测轴承 ， 种轴承均独立安 ２ 装。因试验 机无法 自动变速 ， 故采 用恒定 转速 。
摘要 ： 介绍 了低 温离子渗硫表面处理工 艺的原理 ， 对满装 滚子轴 承进行 了低温 离子渗 硫表 面处 理 ， 对 比了渗 并
硫处理前后轴 承的各项 技术指标 。低温离子渗硫表 面处理能降低满装滚子轴承 的摩擦系数 ， 高疲 劳寿命 。 提 关键词 ： 装滚子轴承 ； 满 低温离子渗硫 ； 表面处理 ； 劳寿命 疲
１ 低 温 离子渗 硫 表 面处 理 工 艺
低温离子渗硫表 面处 理原理为 ： 待渗硫 的 将
干净 零 件 放 在 低 真 空 容 器 内 的 阴极 板 上 （ 物 载 台 ）将 低真 空 容 器 的外 壳 接 阳极 ， 低 真 空 容 器 ， 在
内通人含硫气体 ， 由脉 冲电源在 阴 阳极两端加高 电压 ， 当电压达到某一数值 时， 硫气氛在 电场作用 下 电离 成硫 离 子 ， 动 到 阴极 附 近 时 受 极 压 作 用 运 而加速 ， 被加速 的硫离子轰击金属表面 ， 与铁原子 发 生反 应形 成 ３～３ ｍ 的 ＦＳ渗 硫 层 。 ０ ｅ ＦＳ ｅ 膜具有低剪切强度 （ 即低 干摩擦系数 ） 和 高熔点（ １０ｏ ） 是优 良的固体润滑剂 。其有大 １ ０ ， Ｃ 量微孔 ， 可贮存 润滑油 ， 易形成稳定 的油膜 ， 使油 膜的耐压能力提高 ２ ３ ， — 倍 防止摩擦副之间的直 接接触 。在载荷作 用下 ， 软质 渗硫层易发生塑性 变形 ， 不但具有很低 的摩擦系数（ 渗硫后 的摩擦 系 数 可 降低 ２ ％ 一 ０ ） 而且 增 加 了承载 面 的实 际 ０ ４％ ， 接触面积 ， 从而降低 了摩擦副的摩擦力 ， 有效减少 了摩擦热 。 低温离子渗硫工艺如图 １ 所示。低温离子渗
收稿 日期 ：０ １ ０ ０ ； 回日期 ：０ １— ８—２ ２ １ — ７— ８ 修 ２１ ０ ２
《 轴承） ０ ２ Ｎ ． ） １ ．ｏ １ ２
表 １ 渗硫处理前后 的内、 外圈滚道尺寸偏差、 圆度 、 圆柱 度等对比
内圈 外圈
ｍ
编号
８ ９ ６ ８
垒竺
渗硫前 渗硫后 渗硫前 渗硫后 渗硫前 渗硫后
十 ＋
为了防止轴承在启动 瞬间产 生严重磨损 和烧 伤，
５ ２ ２ ４
１， ， ， 轴承载荷 由低到高 由人工手动逐渐增 ２ ５ ６
真空 状态 。
触面积较大 ， 润滑条件差 ， 使用过程 中表面易产生 磨损 、 烧伤， 轴承易发生早期疲劳 ， 使用寿命 较低。 为提高满装滚子轴承寿命 ， 通过对其进行低温离子 渗硫表面处理 ， 以便获得 良好的减摩抗咬合性能。
２ 试 验 用轴 承及 试验 条件
取Ｇｒ Ｃ１ ５钢制 Ｎ Ｐ １Ｎ Ｖ Ｃ 轴承 ８ ， Ｕ ３１ Ｒ ／ ３ 套 将其 中４ 编号为 １ ４ ） 图 １ 套（ ～ 按 工艺进行低温离子 渗硫表面处理 ， ４ 编号为 ５ 一 不处理。 另外 套（ ８）
温 度
３ 试 验 结果
３ １ 渗硫 层深 度测 量及 组织分 析 ．
在光学显微镜下 观察发 现 ， 轴承试样表面形 成渗硫层 ， 其厚度为 ５ ｍ 。轴承滚道低温离子渗
硫后 的金 相照 片如 图 ２所示 。
图 ２ 轴承渗硫后金相组织（０ ５０×）
３ ２ 渗硫 处 理前后 的 性能对 比 ．
中图分类号 ： Ｈ ３ ． ３ Ｔ １３ ３ ２ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：００— ７ ２ ２ １ ） １－ ０ ９－ ２ １０ ３６ （０ ２ ０ ０ ２ ０
满装 滚子轴 承 由于没 有保 持架 ， 动 表面 的接 滚
硫在低温离子渗硫炉 中进行 。渗硫过程中， 圈 套 与滚子（ 非套装 ） 放在密闭加热 炉中， 圈采用摞 套 摆的方式 。加 热、 保温及冷却期 间均保证炉 内为
低温离子渗硫表面处理后 的轴承经浸油后包 装发货 ， 所以渗硫处理为轴承 的最终处理 ， 要求轴 承的尺寸 、 圆度 、 圆柱度、 表面粗糙度、 硬度、 金相
室温
组织保持不变 。为此将渗硫前后 的轴承进行对 比
图 １ 低温 离子渗硫 工艺
（ １表 ２ ， 表 、 ） 以便检验低温离子渗硫表 面处理后 的轴承能否达到成品轴承的要求 ， 从而证 明低温 离子渗硫表面处理技术可以用于轴承。