第10期 2017年10月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)10015304
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2017.10.037
强化研磨加工渗氮性能实验及其分析
刘晓初"b，陈有丞",b，周佳华",b，覃哲a,b,赵传a,b,张建文",
No.10 Oct.2017
（广州大学a.机械与电气工程学院；b.金属材料强化研磨高性能加工重点实验室，广州510006）摘要：一般的渗氮工艺存在生产周期长、成本较高、设备结构复杂等缺点。该研究在轴承的强化研磨加工过程中，通以不同时间的氮气，利用X射线能谱联用仪对各组试样的化学元素进行定性和定量分析，记录实验数据和谱图，并将通入氮气加工前后轴承套圈表面的元素成分和重量百分含量进行对比分析。结果表明添加渗氮功能的强化研磨加工提高了轴承套圈表面形的氮元素含量，更容易在
轴承套圈表面形成含硼-氮化学物理膜层，以此作为强化研磨机的性能分析依据。关键词：轴承；强化研磨；渗氮；表面氮含量
中图分类号：TH142；TG58
文献标识码：A
Experiment and Analysis of Enhanced Abrasive Nitriding Performance
LIU Xiao-chu-b, CHEN You-cheng, ZHOU Jia-hua-, QIN Zhe-*, ZHAO Chuan-, ZHANG Jian-wen-.( a. Department of Mechannical and Electrical Engineering ; b. Key Laboratory of high-peformance Metal Materi-als Reinforced Grinding Machining, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China)
Abstract : General nitriding process has many disadvantages, such as long production cycle, high cost and complex structure. In this study, the process of bearing grinding was carried out in different time. Using X-ray spectrum to scan each sample for the qualitative and quantitative analysis of chemical elements. Record-ing the experiment data and the spectrum diagram and then comparing the elemental composition of the sam-ple's surface from processing before and after ventilation with nitrogen. The results show that the strengthe-ning and polishing function improved adding nitriding nitrogen content of the surface shape of bearing rings, more easy to form B-N chemical physical film on the bearing surface, so as to strengthen the performance of grinding machine on the basis of the analysis.
Key words: bearing: reinforced grinding; nitriding; surface nitrogen content
0引言
强化研磨是利用“强化塑性加工”和研磨微切
削于一体的新的表面加工方法，通过机械化学表面渗氮，可提高轴承的疲劳寿命。研究表明，在轴承强化和研磨的过程中，同时使用渗氮工艺，可以改善工件的表面质量。
钢铁渗氮工艺已经成为一种重要的化学处理工艺，其可提高工件的耐磨性能和表面硬度。李兆光等针对空间飞轮轴承的工作特性，采用等离子体浸没离子注入（PIII)技术，对轴承内外滚道进行氮离子注人改性处理，改进了轴承的精度变化量以及表面粗糙度[2]。刘洪喜采用氮等离子体浸没离子注人（N-PIII）技术提高试样的滚动接触疲劳寿命和磨痕光学形貌摩擦磨损行为及纳米压痕硬度等机械性能[3]。S.Col-lins在盐浴实验中观察到，渗氮层的过饱和固溶硬化和析出Cr,N的弥散沉淀硬化都会使渗层的硬度性能
收稿日期：2016-12-29；修回日期：2017-02-06
提高.但是525℃渗氮时由于Cr,N的弥散析出使耐蚀性下降，基于此现象，他经过多次实验得出渗氮出现沉淀析出相的门槛值T-t曲线，对现实有很大的指导意义[4]。文献[5]研究了低温环境下渗氮处理对奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响。L.Han等运用活性屏离子渗氮快速渗氮工艺使渗氮速度得以提高，而且保持了渗氮层的硬度高，同时建立了“吸收-扩散”模型来解释其原因6」。王枭等对304不锈钢表面进行表面机械研磨处理，再进行不同温度下的低温等离子渗氮，研究得到材料的渗氮组织性能、低温渗氮效果达到最好的表面机械研磨处理时间7了。吴云霞使用表面喷丸和机械研磨（SMAT)两种方式对304奥氏体不锈钢进行表面预处理，将表面预处理效果最好的两组试样进行低温离子渗氮和常规离子渗氮试验，系统研究了表面预处理对304奥氏体不锈钢等离子渗氮渗层组织结构和性能的影响[8]。罗伟等采用430℃低温盐浴对304奥氏
*基金项目：国家自然科学基金项目（U1601204）；国家基金面上项目（50875052）
作者简分势数据964—）男，湖南未阳人，广州大学教授，博士，研究方向为智能装备及机器人、绿色设计与制造研究，（E-mail）glliuxiachu@
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