[发明专利]提高轴承耐磨性和疲劳寿命的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承，尤其涉及一种轴承的表面处理方法。

背景技术

传统的轴承套圈零件经过正常的热处理后，在实际使用过程中经常出 现滚道表面磨损失效和疲劳失效。轴承套圈常规热处理处理之后，表面和 心部硬度基本一致，约为60~65HRC，由于轴承钢(GCr15)含碳量比较高， 很难用表面热处理的方法提高硬度(大于65HRC)，一般认为轴承的失效机理 是：

轴承表面受到巨大的交变应力作用后，在轴承滚道表面或次表面将产 生萌生裂纹、进而扩展，最终发生剥落；

另外，当摩擦副硬度较低，或者在干摩擦状态下，轴承滚道面之间将 发生磨损，导致轴承散失精度。

目前的提高轴承耐磨性和疲劳寿命主要技术大致有两种：

第一，提高轴承套圈热处理加热温度，使淬火后轴承硬度得到提高；

第二，表面热处理(如感应淬火等)，使表面淬火后的轴承硬度得到提 高。

但上述技术处理的轴承硬度只能比普通热处理后的硬度提高2～ 3HRC，与进入轴承的外来杂质相比，其硬度很低，因此也很容易出现磨损。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种提高轴承耐磨性和疲劳寿命 的表面处理方法，旨在解决上述的问题。

为了解决上述现有技术出现的问题，本发明是通过以下步骤实现的：

将轴承套圈零件清洗干净，置于气相沉积装置内，并处于真空状态， 然后通入氮气和氩气保护；

用物理气相沉积方法，以钛和石墨为靶材，并保持0.5～4小时，在套 圈零件上形成一种类金刚石薄膜，沉积厚度为500～1000纳米。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：套圈零件尺寸稳定，轴承表 面硬度达HV2500以上，干摩擦系数降低至0.1～0.2，耐磨性提高了200％； 经强化寿命试验后，其疲劳寿命是常规热处理轴承的4倍以上。

图1是轴承外圈沉积部位；

图2是轴承内圈沉积部位；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明是通过以下步骤实现的：

将轴承套圈零件清洗干净，置于气相沉积装置内，并处于真空状态， 然后通入氮气和氩气保护；该气相沉积装置为中国科学院沈阳科学仪器研 制中心生产的型号为PECVD-L，利用该设备进行气相沉积可以使成膜温度 低、速度快，成膜质量好的特点；

用物理气相沉积方法，以钛和石墨为靶材，并保持0.5～4小时，在套 圈零件上形成一种类金刚石薄膜，沉积厚度为500～1000纳米。

所述的套圈零件上是在轴承外圈沉积部位1和轴承内圈沉积部位2；见 图1和图2。

本发明用气相沉积的方法在滚道面上沉积一定厚度的硬化层(DLC)， 这种硬化膜具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系数等优点，根据这些优点， 达到提高轴承表面强度和硬度的目的。

本发明工艺简单，可以极大提高轴承表面硬度、耐磨性和疲劳强度。