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　　1、概述

　　機械產(chǎn)品的故障往往是個別零件失效造成的，而零件失效往往是由于局部表面失效造成的，腐蝕從零件表面開始，摩擦磨損在零件表面發(fā)生，疲勞裂紋有表面向里延伸。應用表面工程技術可將那些易損零件的易損表面的失效期處長，使產(chǎn)品的整體性能得到提高。

　　軸承是典型的表面工作零件，軸承表面有細微的磨損、疲勞、腐蝕等失效出現(xiàn)，就可使整套的軸承失效，可通過表面工程技術改善軸承工作表面的狀態(tài)，提高軸承的壽命。

　�、俦砻婀こ碳夹g是經(jīng)表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面技術復合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學成份、組織結構和應力狀況，以獲得所需要的表面性能的系統(tǒng)工程。
　�、诒砻婀こ碳夹g是為機電產(chǎn)品適應高溫、高壓、高速、重載及腐蝕介質、惡劣工況條件的需要而于近十多年形成并迅速發(fā)展起來的一門新興學科，具有多學科交叉、綜合、復合的顯著特色，可有效推進產(chǎn)品質量提高和環(huán)境保護改善。表面工程技術在解決耐磨和防腐以及提供功能性涂層方面，具有突出的成效。
　�、郾砻婀こ碳夹g的主要功能：

　　A、提高表面耐磨性或耐腐蝕、抗疲勞、抗氧化、防輻射性能；
　　B、改善表面的傳熱性或隔熱性；
　　C、改善表面的導電性或絕緣性；
　　D、改善表面的導磁性或電磁屏蔽性；
　　E、改善表面的增光性、反光性或吸波性；
　　F、改善表面的粘著性或不粘性；
　　G、改善表面的吸油性或干摩性；
　　H、改善表面的摩擦系數(shù)(提高或降低)；
　　I、改善表面的裝飾性或仿古做舊性。

　�、鼙砻婀こ碳夹g是系統(tǒng)工程技術，包括

　　A、表面工程基礎理論：
　　表面失效分析理論；表面摩擦磨損理論；表面腐蝕與防護理論；表面界面結合與復合理論。
　　B、表面工程技術及復合表面工程技術：
　　復合表面技術；化學轉化膜技術；表面涂層(厚膜)技術；表面薄膜技術；表面化學粘涂技術；磨擦化學膜技術；表面機械強化技術。
　　C、表面加工技術：
　　表面預處理技術；表面層的機械加工技術；表面層的特種加工技術。
　　D、表面質量檢測與控制：
　　表面幾何特性與檢測；表面力學特性與檢測；物理及化學特性與檢測；表面分析技術。
　　E、表面工程技術設計：
　　表面層結構設計；表面層材料設計；表面層工藝設計；表面工程車間設計及表面工程車；表面工程技術經(jīng)濟分析。
　　F、常用的表面技術：
　　堆焊技術；熔接技術(低真空熔接、激光熔敷等)；電鍍、電刷鍍及化學鍍；熱噴涂技術(火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂、高能超聲速噴涂)；粘結技術；涂裝技術；物理與化學氣相沉積技術(真空蒸鍍、離子濺射、離子鍍等)；化學熱處理、激光相變硬化、激光非晶化、激光合金化、電子束相變硬化、離子注入等。
　　G、表面工程技術在軸承的滾動體中應用的意義
　　(A)在表面滾動體制備性能優(yōu)異的表面功能薄層，使其具有比基體材料更高的耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫等性能，如碳鋼球通過表面處理代替不銹鋼用于腐蝕性場合，帶動滾動制造的技術創(chuàng)新。
　　(B)對特種中大型軸承，改變“用后丟棄”的維修觀念，向“再制造”的觀念轉變，變原樣修復為實現(xiàn)超過原始性能的改進性修復。推動維修觀念的創(chuàng)新。
　　(C)節(jié)能接材，有利于環(huán)境保護，符合國家可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。
　　(D)推動高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　2、離子注入表面的處理技術

　　①基本原理的定義：

　　離子注入表面處理是把某種元素的原子電離成離子，并使其在機十至幾百千伏的電壓下進行加速，在獲得較高速度后射入方在真空靶室中的工件表面的一種離子束加工技術。

　�、陔x子注入技術特點：

　　A、明顯改善材料的耐磨性、抗蝕性、耐高溫性及光、電、超導等性能；
　　B、表面合金層不受相平衡、固溶體等傳統(tǒng)合金化規(guī)則的限制，原則上任何元素都可以注入到任何基體金屬中；
　　C、離子注入層與基體材料之間無界面，不存在結合不良產(chǎn)生剝落的問題；
　　D、無環(huán)境污染

　�、垭x子注入設備：

　　離子注入機主要包括一個產(chǎn)生離子的離子源和一個帶有抽真空系統(tǒng)的靶室。離子源有固體離子源、氣體離子源及固體/氣體離子源。

　　④離子注入技術的應用：

　　A、用于工具、刀具、模具等離子注入，大幅提高滾動體工模具的壽命
　　B、用于大型軸承的滾子和鋼球的表面處理，獲得所需的高溫、耐蝕、電磁、自潤滑等特性，尤其對于大尺寸零件基體可采用價格相對較低的材料，進行離子注入，獲得所需的表面合金化層，結合高能離子束或激光表面處理技術，即可達到所需性能，解決整體材料普遍熱處理或加工方法無法實現(xiàn)的零件制造。