Tööpinna ja laagriosade südamiku vahel on suured erinevused oleku, struktuuri ja jõudlusnõuete osas ning üldine kuumtöötlus muudab need kaks sageli arvestamatuks ning materjali potentsiaali ei saa täielikult ära kasutada .Pinnakõvenemise tehnoloogia kasutamine ei saa mitte ainult lahendada pinna ja südamiku erinevusi struktuuris ja nõuetes, vaid ka muuta pind teatud erilisteks tööomadusteks, et täita konkreetsetes tingimustes töötavate laagrite tööpinna nõuded.Sellel on kaasaegse teaduse ja tehnoloogia arengus suur tähendus.
Traditsiooniline pinna tugevdamise meetod kuulub tehnoloogiliselt kuumtöötluse kategooriasse.Kuid moodsatel aegadel välja töötatud pinna tugevdamise meetodid nagu laser, elektronkiir ja ioonikiir rakendavad materjalide pinna tugevdamisel mitte ainult mõningaid kõrgeid ja uusi tehnoloogiaid, vaid on ka traditsioonilise kuumtöötluse raamidest välja läinud ja moodustanud uue tehnilise valdkonnas.Seetõttu võib pinna tugevdamise tehnoloogia moodustada erinevatest vaatenurkadest erinevaid klassifitseerimismeetodeid. Vastavalt pinna tugevdamise tehnoloogia füüsikalisele ja keemilisele protsessile võib selle jagada ligikaudu viide kategooriasse: pinna deformatsiooni tugevdamine, pinna kuumtöötluse tugevdamine, keemiline kuumtöötluse tugevdamine, pinna metallurgia tugevdamine, pinna õhukese kile tugevdamine.
1. Pinna deformatsiooni tugevdamine
Läbi mehaanilise meetodi metallist pinnakihi plastiliseks deformatsiooniks, moodustades seeläbi kõrge kõvaduse ja suure tugevusega kõvenduskihi, nimetatakse sellist pinna tugevdamise meetodit pinna deformatsiooni tugevdamiseks, mida nimetatakse ka töö kõvenemiseks.Sealhulgas tulistamine, liivapritsitööd, külmpressimine, valtsimine, külmvaltsimine ja löök, plahvatuse mõju tugevdamine jne.Nende meetodite omadused on järgmised: tugevdava kihi dislokatsiooni tihedus suureneb, alamkristalliline struktuur viimistletakse, nii et kõvadus ja tugevus suurenevad, pinna kareduse väärtus väheneb, osade pinna väsimustugevust saab oluliselt parandada ja väsimussälgu tundlikkust saab vähendada.Sellel tugevdamismeetodil on lihtsa tehnoloogia ja märkimisväärse efekti eelised. Kõvastunud kihi ja maatriksi vahel pole ilmset piiri. Struktuur on sidus ja seda pole lihtne kasutamisel maha kukkuda.Enamikku neist meetoditest on kasutatud laagritööstuses: üks nendest meetoditest on veeretava kere pinna löögi tugevdamine ja täppisvaltsimisest on saanud uus meetod rõnga töötlemiseks ja tugevdamiseks.
2 Pinna kuumtöötluse täiustamine
Tahkefaasilise muutuse kasutamist pinnakihi karastusravi osade kiire kuumutamise kaudu nimetatakse pinna kuumtöötluseks, mida tavaliselt nimetatakse pinna karastamiseks.Sealhulgas leegikütte kustutamine, kõrge (keskmise) sagedusega induktsioonkütte kustutamine, laserkütte või elektronkiirega soojendamine.Nende meetodite omadused on: pinna lokaalne kuumutamine ja kustutamine, tooriku deformatsioon on väike;Küttekiirus on kiire ja tootmise efektiivsus kõrge.Kuumutusaeg on lühike ning pinna oksüdeerumine ja dekarboniseerimine on väga väike.See meetod on eriti efektiivne suurte ja eriti suurte laagriosade kulumiskindluse ja väsimustugevuse parandamiseks teatud löögikoormuse korral.
3. Keemiline kuumtöötluse täiustamine
Mõnede elementide tahke difusiooni sissetungimise kasutamist metalli pinnakihi keemilise koostise muutmiseks pinna tugevdamise meetodi saavutamiseks nimetatakse keemiliseks termotöötluse tugevdamiseks, mida nimetatakse ka difusiooni kuumtöötluseks.Sealhulgas boorimist, metalliseerimist, karbureerimist ja karboniseerimist, nitrigeerimist ja lämmastiku karburiseerimist, vääveldamist ja väävellämmastiku karbureerimist, kroomimist, aluminatsiooni ja kroomi aluminatsiooni, grafitiseeritud karburiseerivat kihti ja nii edasi, on palju erinevaid omadusi.Infiltreerige elemendid või lahustage peremeesmetallis tahke lahuse saamiseks või ühendage ühendid teiste metallelementidega.Lühidalt öeldes võivad infiltratsioonielemendid mitte ainult muuta pinnakihi keemilist koostist, vaid ka saada erinevaid faasistruktuure.Sellisteks tugevdamismeetoditeks kuuluvad karbureeritud terasest osade töötlemistehnoloogia ja nõela rull-laagrihülsi pinna nitritamist tugevdav töötlus.
4 Pinna metallurgiline tugevdamine
Pinnakõvenemine on tehnika, kus soovitud koostise või struktuuri saamiseks kasutatakse tooriku pinnakihil metalli uuesti sulatamist ja tahkestamist.Sealhulgas pinna autolüütiline sulam või komposiitpulbervärvimine, pinna sulatamise kristallimine või amorfne töötlemine, pinna legeerimine ja muud meetodid.Seda iseloomustab kiire kuumutamine suure energiatihedusega, et sulatada metalli pinnakiht või metallpinnale kaetud legeeritud materjal ja seejärel tahkuda isejäävaks, et saada tugevdatud kihi spetsiaalne struktuur või konkreetne jõudlus.Sõltuvalt protsessi metallparameetrite parameetritest ja meetodist võib see konkreetne struktuur olla rafineeritud kristalliline, üleküllastunud, metastabiilne või isegi amorfne.
Veerelaagrite tööstuses on miniatuursete laagrite tööpinna tugevdamiseks kasutatud laserkütet ja tulemused on rahuldavad.
5 pinna kile parandamine
Füüsikaliste või keemiliste meetodite rakendamine, tugevdava kile maatriksmaterjali erinevate omadustega kaetud metallpind, mida nimetatakse pinnakile tugevdamiseks.See hõlmab galvaniseerimist, elektrolüütimist (kroom, nikkel, vask, hõbe jne) ja komposiitplaate, harjaga plaadistamist või muundamistöötlust, kuid hõlmab ka kõrgete ja uute tehnoloogiate, nagu CVD, PVD, P-CVD, hiljutist kiiret arengut ja muud auru sadestamise kile tugevdamise meetodid ja ioonide implantatsiooni pinna tugevdamise tehnoloogia (tuntud ka kui aatommetallurgia tehnoloogia) ja nii edasi.Nende ühine omadus on see, et nad võivad tööpinnal moodustada kile konkreetse jõudluse, tugevdamaks kulumiskindluse, väsimuskindluse, korrosioonikindluse, isemäärimise ja muude omaduste pinda.Näiteks võib iooni implanteerimistehnoloogia tugevdada laagri tööpinda, mis võib oluliselt parandada laagri tööpinna kulumiskindlust, korrosioonikindlust ja kontaktväsimiskindlust, nii et laagri kasutusiga on võimalik mitmekordistada.