各类表面强化方法虽千差万别各具特色,但均能不同程度地改变洛阳盾构机轴承工作表面的性能,其中耐磨性是轴承材料的主要性能指标。在不同类型的磨损过程中,影响材料耐磨性的因素是有差别的。

(1)耐磨粒磨损性能

用于轴承的钢材多数为淬火硬化型钢。实践证明,在磨粒磨损的条件下,材料的耐磨性与材料的硬度之间存在着线性关系。在冲击载荷较小时,硬度可以作为判断材料耐磨性的依据。当冲击载荷大到一定值后,除高硬度之外必须考虑强度与韧性对耐磨性的影响。对高碳铬轴承钢来说,基体中的碳化物的成分、类型、形状、大小、数量和分布状态均对其耐磨性有影响,其中基体碳质量分数和碳化物的量影响较大。在表面强化技术中,有时就是采用提高表面碳质量分数或是生成弥散分布的高硬度化合物的方法提高表层耐磨性,例如洛阳盾构机轴承零件的渗碳和表面淡化处理等。

(2)耐粘附磨损性能

高速运转的轴承零件,在润滑不充分或润滑失效的条件下,金属直接接触非常容易造成粘附磨损。防止或减轻粘附磨损的有效方法是厚膜润滑,使摩擦副不接触,或者改变接触表面物理化学特性,使之不易发生粘着。有的洛阳盾构机轴承零件采用表面磷化或发兰处理,使金属表面形成一层化合物层,避免金属之间的直接接触,能有效地降低甚至避免粘附磨损。若采用表面渗氮、渗硼、沉积TiC和离子注入等方法使表层硬度提高而难于屈服,对减轻粘附磨损也很有效。若采用硫氮共渗、硫氮碳共渗对降低匹配材料之间的粘着可能性和增加表面硬度都有作用,因而对减轻粘附磨损的效果明显。

(3)耐表面接触疲劳磨损性能

接触疲劳磨损是洛阳工业机器人轴承常见的一种磨损失效形式。钢的冶金质量和热处理质量对耐疲劳磨损性能的影响很大,通过采用先进的冶炼技术和和适当的热处理方法均可改善。实验证明:在一定的硬度范围内,用表面强化的多种方法提高表面硬度也能提高材料的耐接触疲劳磨损性能。