钢球表面强化处理原理

钢球表面强化(又称加压)是在钢球表面的弹性、塑性形变范围内，因为钢球的碰撞而使其表面发生宏观的弹性变形和微观的塑性变形，致使钢球表面层的硬度提升且均匀、表面呈压应力排布而得以强化。

球轴承在运作时，疲劳掘最容易在表面下最大切应力深度处产生，而后在交变应力作用下，微裂纹向表面扩展，最终造成疲劳剥落。钢球表面强化工艺能在最大切应力深度处产生剩余压应力，清除了促进微裂纹产生并扩展的拉应力作用，使钢球表面的拉应力转化为压应力，改进和提高钢球的疲劳强度和抗擦伤能力。用强化钢球装配的轴承寿命可提高近一倍以上。

钢球表面强化方法是通过钢球表面热处理方法实现的。常见钢球表面强化方法有表面热处理和表面机械处理两类。通过热处理来回淬火，使钢球表面金相组织结构发生改变，排布得比较均匀，假如钢球直径小于10mm，表面硬度能够增加大概0.5HRC-2HRC；钢球直径大于10mm时，钢球表面质量硬度大约增加1.5HRC-3HRC。钢球表面硬度提升，对于改进金属接触疲劳寿命有非常好的效果。

钢球表面强化后呈压应力状态，与金属冷态塑性变形相关，当金属经冷态塑性变形后，晶格被扭曲、拉长、破裂，很多原子从原来最密集的原子排列状态被移动，造成金属的t 密度下降，体积扩大，而在次表面的金属并没有发生塑性变形，且具有比较好的弹性，拦阻表面金属体积的扩大，这样，次表面的金属就给表面金属施加了压应力。

钢球表面强化一般采用机械撞击法，在卧式金属圆筒壁上沿圆周均布 着提升钢球用的提升斗铜板，筒内加入少量柴油，慢速转动圆筒，使钢球表面彼此撞击而得以强化。强化小型钢球(直径ζ10mm)时，圆筒内还装有高速旋转的内筒，以加强碰撞能力。强化工序通常安排在硬磨之后，精研之前。