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　　1、概述

　　機(jī)械產(chǎn)品的故障往往是個(gè)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(kāi)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(yīng)用表面工程技術(shù)可將那些易損零件的易損表面的失效期處長(zhǎng)，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(xì)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(guò)表面工程技術(shù)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(shù)是經(jīng)表面預(yù)處理后，通過(guò)表面涂覆、表面改性或多種表面技術(shù)復(fù)合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學(xué)成份、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)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(shù)是為機(jī)電產(chǎn)品適應(yīng)高溫、高壓、高速、重載及腐蝕介質(zhì)、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(lái)的一門(mén)新興學(xué)科，具有多學(xué)科交叉、綜合、復(fù)合的顯著特色，可有效推進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提高和環(huán)境保護(hù)改善。表面工程技術(shù)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(shù)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(dǎo)電性或絕緣性；
　　D、改善表面的導(dǎo)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(shù)是系統(tǒng)工程技術(shù)，包括

　　A、表面工程基礎(chǔ)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(hù)理論；表面界面結(jié)合與復(fù)合理論。
　　B、表面工程技術(shù)及復(fù)合表面工程技術(shù)：
　　復(fù)合表面技術(shù)；化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)；表面涂層(厚膜)技術(shù)；表面薄膜技術(shù)；表面化學(xué)粘涂技術(shù)；磨擦化學(xué)膜技術(shù)；表面機(jī)械強(qiáng)化技術(shù)。
　　C、表面加工技術(shù)：
　　表面預(yù)處理技術(shù)；表面層的機(jī)械加工技術(shù)；表面層的特種加工技術(shù)。
　　D、表面質(zhì)量檢測(cè)與控制：
　　表面幾何特性與檢測(cè)；表面力學(xué)特性與檢測(cè)；物理及化學(xué)特性與檢測(cè)；表面分析技術(shù)。
　　E、表面工程技術(shù)設(shè)計(jì)：
　　表面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；表面層材料設(shè)計(jì)；表面層工藝設(shè)計(jì)；表面工程車(chē)間設(shè)計(jì)及表面工程車(chē)；表面工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
　　F、常用的表面技術(shù)：
　　堆焊技術(shù)；熔接技術(shù)(低真空熔接、激光熔敷等)；電鍍、電刷鍍及化學(xué)鍍；熱噴涂技術(shù)(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(jié)技術(shù)；涂裝技術(shù)；物理與化學(xué)氣相沉積技術(shù)(真空蒸鍍、離子濺射、離子鍍等)；化學(xué)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(shù)在軸承的滾動(dòng)體中應(yīng)用的意義
　　(A)在表面滾動(dòng)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(guò)表面處理代替不銹鋼用于腐蝕性場(chǎng)合，帶動(dòng)滾動(dòng)制造的技術(shù)創(chuàng)新。
　　(B)對(duì)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(zhuǎn)變，變?cè)瓨有迯?fù)為實(shí)現(xiàn)超過(guò)原始性能的改進(jìn)性修復(fù)。推動(dòng)維修觀念的創(chuàng)新。
　　(C)節(jié)能接材，有利于環(huán)境保護(hù)，符合國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。
　　(D)推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　2、離子注入表面的處理技術(shù)

　�、倩�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(jī)十至幾百千伏的電壓下進(jìn)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(shù)。

　�、陔x子注入技術(shù)特點(diǎn)：

　　A、明顯改善材料的耐磨性、抗蝕性、耐高溫性及光、電、超導(dǎo)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(wú)界面，不存在結(jié)合不良產(chǎn)生剝落的問(wèn)題；
　　D、無(wú)環(huán)境污染

　　③離子注入設(shè)備：

　　離子注入機(jī)主要包括一個(gè)產(chǎn)生離子的離子源和一個(gè)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。

　�、茈x子注入技術(shù)的應(yīng)用：

　　A、用于工具、刀具、模具等離子注入，大幅提高滾動(dòng)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(rùn)滑等特性，尤其對(duì)于大尺寸零件基體可采用價(jià)格相對(duì)較低的材料，進(jìn)行離子注入，獲得所需的表面合金化層，結(jié)合高能離子束或激光表面處理技術(shù)，即可達(dá)到所需性能，解決整體材料普遍熱處理或加工方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的零件制造。