表面强化对改善钢球动态性能的分析

　　钢球是球轴承的重要零件之一，钢球质量的优劣直接影响轴承的旋转精度、动态性能和使用寿命，因此，提高钢球的加工质量，尤其是提高钢球的动态性能是生产低噪音钢球的Z有效途径。
　　1　钢球表面强化的必要性从
　　70年代始国外钢球强化工艺引进我国，通过20年的生产实践，强化工艺已被钢球行业广泛采用，强化工艺的优越性得到了认可和肯定。对钢球采用强化工艺，主要是因为钢球经过热处理后，其组织相变为硬度很高的马氏体，但在钢球的表层仍然存在残余奥氏体，奥氏体的硬度又低于马氏体，于是在钢球的表面就出现软硬不均的现象，在精研加工中微切削的量也就不一致，马氏体被切削的速度低于奥氏体，因此增加了钢球表面产生不规则波纹的因素，给钢球的动态性能带来影响。钢球的强化实质就是通过钢球的相互撞击，使钢球表层残余奥氏体在压力的作用下，诱发相变为马氏体，形变强化后钢球表层硬度提高1.2-3.5HRC，改善了钢球表层硬度不均的状况，因此在后续软磨、硬磨以及精研加工中，球表面各部位都可得到均匀的微量切削，不但降低了钢球的波纹度，也利于改善钢球精研的几何精度，所以钢球强化是降低钢球振动值、提高钢球动态性能重要措施之一。
　　2　钢球表面强化试验
　　为了使试验具有可比性，我们选择了与试制产品同规格的6批15/64″（Ø5.953mm）热处理后半成品钢球作为研究对象，在国产LZ09-Ⅱ钢球表面强化机上进行试验，其中三批进行表面强化处理，另外三批不进行表面强化处理，然后按同一工艺路线加工至成品钢球。并将三批经过表面强化处理试验的产品在三次表面强化过程中的检测记录数据做成时间与表面硬度关系图，见图1-图4，以找出钢球表面强化处理的Z佳时间。 　　3　数据分析
　　（1）图1至图4经对比分析，使用国产ZJ09-Ⅱ型钢球表面强化机对15/64″规格钢球进行强化的Z佳间为4h。
　　（2）由上表对比试验结果可以得出如下结论：
　　（a）采用了表面强化处理工艺后，整批钢球的振动值明显降低；
　　（b）采用了表面强化处理工艺后，整批钢球振动值的离散度缩小近1/2。
　　另外，精研后钢球抽样检查质量也可发现，经过表面强化处理的钢球，其成品表面长短划条、擦条明显减少。因此可以得出结论：采用钢球表面强化处理新工艺是提高钢球动态性能的有效途径之一。