Hi ha grans diferències entre la superfície de treball i el nucli de les parts portadores en termes de requisits d'estat, estructura i rendiment, i el tractament tèrmic general sovint fa que els dos no es puguin tenir en compte, i el potencial del material no es pot explotar completament.L'ús de tecnologia d'enduriment superficial no només pot resoldre les diferències entre superfície i nucli en estructura i requeriments, sinó que també fa que la superfície obtingui algunes propietats de treball especials per satisfer els requisits de superfície de treball dels rodaments treballant en condicions específiques.Això és de gran importància en el desenvolupament de la ciència i la tecnologia modernes.
El mètode tradicional d'enfortiment superficial pertany a la categoria de tractament tèrmic tecnològicament.No obstant això, els mètodes d'enfortiment superficial com el làser, el feix d'electrons i el feix d'ions desenvolupats en els temps moderns no només apliquen algunes tecnologies altes i noves a l'enfortiment superficial dels materials, sinó que també han anat més enllà de l'abast del tractament tèrmic tradicional i han format un nou camp tècnic.Per tant, la tecnologia d'enfortiment de superfícies pot formar una varietat de mètodes de classificació des de diferents perspectives. Segons el procés físic i químic de la tecnologia d'enfortiment de superfícies, es pot dividir aproximadament en cinc categories: enfortiment de la deformació superficial, enfortiment del tractament tèrmic superficial, enfortiment del tractament tèrmic químic, enfortiment de la metal·lúrgia superficial, reforç de pel·lícules primes superficials.
1. Enfortiment de la deformació superficial
Mitjançant el mètode mecànic per fer la deformació plàstica de la capa superficial metàl·lica, formant així una capa d'alta duresa i enduriment d'alta resistència, aquest tipus de mètode d'enfortiment superficial s'anomena enfortiment de la deformació superficial, també conegut com enduriment del treball.Incloent peening de tir, explosió de sorra, extrusió de fred, rodament, laminació en fred i impacte, reforç de l'impacte de l'explosió, etc.Les característiques d'aquests mètodes són les següents: s'incrementa la densitat de luxació de la capa d'enfortiment, es refina l'estructura subcristal·lina, s'augmenta la duresa i la força, es redueix el valor de rugositat superficial, es millora significativament la força de fatiga de les parts i es pot reduir la sensibilitat de la fatiga.Aquest mètode d'enfortiment té els avantatges d'una tecnologia senzilla i un efecte notable. No hi ha un límit obvi entre la capa endurida i la matriu. L'estructura és coherent i no és fàcil d'utilitzar.La majoria d'aquests mètodes s'han utilitzat en la indústria del rodament: l'enfortiment de l'impacte superficial del cos rodant és un d'aquests mètodes, i laminació de precisió s'ha convertit en un nou mètode de processament i enfortiment de l'anell.
2 Millora del tractament tèrmic superficial
L'ús de canvis de fase sòlids, mitjançant el ràpid escalfament de parts del tractament de tremp de la capa superficial s'anomena tractament tèrmic superficial, comunament conegut com a tremp superficial.Incloent tremp de calefacció de flama, calefacció d'inducció d'alta (mitjana) freqüència, calefacció làser o calefacció per feix d'electrons.Les característiques d'aquests mètodes són: calefacció i tremp local de superfície, la deformació de la peça de treball és petita;La velocitat de calefacció és ràpida i l'eficiència de producció és alta.El temps de calefacció és curt, i l'oxidació i descarbonització superficial són molt lleus.Aquest mètode és particularment eficaç per millorar la resistència al desgast i la resistència a la fatiga de peces de rodament grans i extragrans sota certa càrrega d'impacte.
3. Millora del tractament tèrmic químic
L'ús d'infiltració de difusió sòlida d'alguns elements per canviar la composició química de la capa superficial metàl·lica, per tal d'aconseguir el mètode d'enfortiment superficial s'anomena enfortiment del tractament tèrmic químic, també conegut com a tractament tèrmic de difusió.Incloent hidratació, metal·lització, carburització i carbonatació, hidratació nitridant i nitrogen, carburització de nitrogen sulfuritzant i sulfurós, cromatització, aluminització i aluminització de cromos, capa carburant grafititzada, etc. hi ha molts tipus i característiques diferents.Infiltrar elements o dissoldre's en el metall hoste per formar una solució sòlida, o combinar-se amb altres elements metàl·lics per formar compostos.En definitiva, els elements d'infiltració no només poden canviar la composició química de la capa superficial, sinó també obtenir estructures de fase diferents.La tecnologia de tractament de peces d'acer per rodament carburitzat i el tractament de reforç superficial de la màniga de rodament de rodets d'agulla pertanyen a aquest tipus de mètodes d'enfortiment.
4 Enfortiment metal·lúrgic superficial
L'enduriment superficial és una tècnica que utilitza la re-fusió i solidificació del metall sobre la capa superficial de la peça per obtenir la composició o estructura desitjada.Incloent aliatge automàtic superficial o recobriment en pols compost, cristal·lització de fusió superficial o tractament amorf, aliatge superficial i altres mètodes.Es caracteritza per la ràpida calefacció amb alta densitat energètica per fondre la capa superficial metàl·lica o el material al·ludit recobert a la superfície metàl·lica, i després solidificar-se mitjançant l'auto-refrigeració per obtenir una estructura especial o un rendiment específic de la capa reforçada.Depenent dels paràmetres del procés i del mètode de la metal·lúrgia superficial, aquesta estructura en particular pot ser refinada cristal·lina, supersaturada, metaestable o fins i tot amorfa.
En la indústria del rodament de laminació, la calefacció làser s'ha utilitzat per enfortir la superfície de treball dels rodaments en miniatura, i els resultats són satisfactoris.
5 millora de pel·lícules superficials
L'aplicació de mètodes físics o químics, la superfície metàl·lica recoberta amb diferents propietats del material matritral de la pel·lícula d'enfortiment, anomenada enfortiment de pel·lícules superficials.Inclou electroplàstics, xapat sense electropi (crom, níquel, coure, plata, etc.) i tractament de plaques compostes, raspallat o conversió, però també inclou el recent desenvolupament ràpid d'altes i noves tecnologies, com CVD, PVD, P-CVD i altres mètodes d'enfortiment de pel·lícules de deposició de vapor i tecnologia d'enfortiment de superfícies d'implantació d'ions (també coneguda com a tecnologia de metal·lúrgia atòmica).La seva característica comuna és que poden formar una actuació específica de la pel·lícula a la superfície de treball, per enfortir la superfície de resistència al desgast, resistència a la fatiga, resistència a la corrosió i autolubricació i altres propietats.Per exemple, la tecnologia d'implantació d'ions pot enfortir la superfície de treball del rodament, que pot millorar significativament la resistència al desgast, la resistència a la corrosió i la resistència a la fatiga del contacte de la superfície de treball del rodament, de manera que es pugui multiplicar la vida útil del rodament.