轴承零件用高合金钢的等离子氮化处理

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长期运行于高温、高速工况下的轴承，需要满足高可靠性要求。因此，这类轴承所用材料的清洁度远好于普通轴承钢。这种洁净钢材能抵抗起源于内部非金属夹杂物扩展导致的剥落，可获得更长的寿命。

不幸的是，轴承并不总是使用洁净的油进行润滑，在污染润滑条件下轴承运行工况可能非常苛刻。在这种苛刻的工况下，内部剥落发生之前，污染物就会在轴承滚道上造成凹陷，而凹陷会为剥落提供扩展点。在这样苛刻的情形下，轴承寿命低于内部剥落扩展模式的寿命，而且会受污物数量以及污物尺寸和硬度等各种因素的影响。

当轴承由于外部污物而失效，故障的发生总是很突然的、不可预料的。由于飞行过程中的发动机故障会造成紧急迫降，这种失效模式对于航空发动机轴承的安全尤其危险。因此，基于经济因素，需要污染润滑下的长寿命轴承并延长轴承更换周期。

使轴承能有效抵抗润滑油中外部污物造成失效的技术多种多样，包括改进热处理技术。其中一个例子就是表面硬化工艺，其可在轴承滚道表面形成硬化层。等离子氮化，也被称为离子氮化，属于低温氮化处理的一种。因此，相对于高合金钢气体氮化的困难而言，等离子氮化由于溅射效应变得相对容易。

NTN采用M50或M50NiL合金钢制造用于高温、高速工况的轴承，等离子氮化工艺合适用于此类高合金钢。M50或M50NiL合金钢的化学成分见下表：

	C	Si	Mn	Ni	Cr	Mo	V
M50	0.80	0.2	0.3	0.1	4.0	4.3	1.0
M50NiL	0.13	0.2	0.2	3.4	4.1	4.3	1.2

等离子氮化工艺的试验结果表明：

当钢材中的碳、氮含量之和（质量分数）超过1.7%，易产生晶间沉淀析出物，对轴承零件的质量造成不利影响；

在抑制晶间沉淀析出物生成的情况下，仅进行氮化处理不能获得足够的氮化层厚度，还需要增加扩散处理；

即使当扩散温度低于回火温度，延长扩散时间也会导致基体钢材硬度的降低；因此，工件扩散退火过程应在既能获得足够的氮化层厚度，又不导致基体钢材硬度降低的相关工况下进行；

等离子氮化及扩散处理可提高钢材的剥落损伤抗力；

经过适当的等离子氮化及扩散处理后，M50和M50NiL试样的外表面及表层硬度均得到了提高。对比未经等离子氮化及扩散处理的M50和M50NiL试样，等离子氮化试样显著提高了损伤抗力，滚动面有压痕的试样也展示出更长的寿命。

dhzhou8888

这是轴承零件表面处理的一种，根据使用情况，有些高碳轴承表面进行磷化处理。

nbqpq

做QPQ的顶一下！初来论坛。。。。



宁波市鄞州百多胜机械加工厂

dhzhou8888

回复 5# nbqpq
欢迎交流！我做过QPQ处理。我国著名学者指出，QPQ技术无公害的说法并不恰当，渗氮盐浴中的氰根（CN-）就是剧毒物质。除了纯铁和低碳钢之外，凡是中、高碳钢、铸铁及各种合金钢都可以用短时渗氮取代铁素体氮碳共渗。这就从根本上解决了环境污染问题，同时又可以继承铁素体氮碳共渗发展过程中积累的丰富经验。我认为有关环境保护的措施马虎不得。目前，QPQ技术在取代六价铬电镀方面获得了巨大成功。

dhzhou8888

纺机上有的轴承钢零件用离子渗氮的。