出于防腐和美觀的需要,對(duì)由鐵或鋼制成的部件進(jìn)行青銅處理有著悠久的歷史,通常被稱為“燙金”,即鍍青銅,不僅美觀,而且還讓鋼鐵零件擁有了一層保護(hù)層。經(jīng)過(guò)處理的表面通過(guò)多級(jí)化學(xué)工藝,會(huì)轉(zhuǎn)化為1至2微米厚的由氧化亞鐵、三氧化二鐵或四氧化三鐵組成的混合氧化物層,在這些涂層中,有革變和褐變兩種,革變本身并不是一種涂層,尺寸幾乎不會(huì)發(fā)生變化,而褐變的典型黑色是由該轉(zhuǎn)化層中包含的混合氧化物引起的。
滾動(dòng)軸承表面褐變的優(yōu)點(diǎn)有多種優(yōu)點(diǎn),褐變可以提供額外的防腐,由于轉(zhuǎn)化層薄且多孔,因此主要通過(guò)給褐變的表面加油或潤(rùn)滑來(lái)達(dá)到防腐效果,因此,防腐效果是有限的,并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看防腐效果取決于適當(dāng)?shù)木S護(hù),從今天的角度來(lái)看,有更多且更合適的方法可以實(shí)現(xiàn)純粹、有效的防腐。
青銅滾子軸承部件具有特殊的技術(shù)性能,尤其是當(dāng)它們相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),多重保護(hù)作用到單個(gè)拋光元件(通常是滾動(dòng)元件)上,但當(dāng)滾動(dòng)軸承的所有功能表面,即內(nèi)圈和外圈以及滾動(dòng)元件都經(jīng)過(guò)拋光時(shí),可以獲得最佳效果,其主要優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)述如下。
優(yōu)點(diǎn)一,改進(jìn)了進(jìn)給和磨損性能。由于保護(hù)層是一個(gè)相對(duì)耐磨和抗彎曲的層,拋光滾動(dòng)軸承的進(jìn)入得到了有利的影響,從而為以后的無(wú)故障運(yùn)行奠定了基礎(chǔ),拋光滾子軸承的磨合磨損時(shí)間比未經(jīng)處理的軸承短得多,此外,多孔層的特性有助于許多潤(rùn)滑劑更好地粘附到軸承表面,這對(duì)潤(rùn)滑情況有積極影響,尤其是在關(guān)鍵的啟動(dòng)階段。
TIMKEN多年來(lái)一直為大中型軸承提供拋光
圓柱滾子軸承(滿裝滾子或帶保持架),常用于風(fēng)力渦輪機(jī)的主齒輪箱中,除了經(jīng)驗(yàn)證明的減少WEC(白色蝕刻裂紋)的有效性外,褐變已被證明對(duì)滾動(dòng)軸承帶來(lái)額外保護(hù),尤其是在齒輪箱的啟動(dòng)階段。
優(yōu)點(diǎn)二,通過(guò)粘合改善磨損性能。低負(fù)載滾動(dòng)軸承和那些在運(yùn)行過(guò)程中暴露于快速轉(zhuǎn)速變化的軸承往往會(huì)有粘附磨損,即滑動(dòng)損壞或磨損。當(dāng)內(nèi)圈滾道和滾子組之間的滾動(dòng)速度差異很大時(shí),滾動(dòng)元件之間的滑動(dòng),通常是內(nèi)圈滾道之間的滑動(dòng)會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑,特別是在滾動(dòng)元件進(jìn)入應(yīng)力區(qū)的區(qū)域,會(huì)永久損壞滾動(dòng)元件和滾道表面上的結(jié)構(gòu),因此,運(yùn)行特性迅速惡化,通常會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)早失效。
在滿裝
圓柱滾子軸承中發(fā)現(xiàn)了一種特殊形式的滑動(dòng)損傷,其中接觸滾子的相反表面速度使其難以形成分離的潤(rùn)滑膜,因此隨著摩擦的增加,滾動(dòng)元件護(hù)套表面會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑和損壞。
在這兩種情況下,褐變都會(huì)起到保護(hù)層的作用,可以顯著延遲磨損和潤(rùn)滑的發(fā)生,并且在鋼與鋼接觸的情況下,在潤(rùn)滑膜短暫破裂的情況下可以降低冷焊和各種其他嚴(yán)重表面損傷的風(fēng)險(xiǎn)。
孔徑為560 mm或以下的圓柱滾子軸承應(yīng)在約為徑向負(fù)載能力1%的操作負(fù)載和高達(dá)1200/min的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,盡管減少了滾動(dòng)元件的數(shù)量以降低承載能力,但在運(yùn)行過(guò)程中,滾道中的特征箭頭或菱形潤(rùn)滑以及滾動(dòng)元件的相關(guān)表面損傷都會(huì)發(fā)生。TIMKEN軸承可以通過(guò)使用拋光的滾動(dòng)元件和適合應(yīng)用的潤(rùn)滑劑來(lái)永久解決這種問(wèn)題。
優(yōu)勢(shì)三,更環(huán)保。結(jié)合其他優(yōu)點(diǎn),褐變還更環(huán)保,除了與合適的(防腐劑)油相結(jié)合提高防腐性能外,褐變還起到防止腐蝕生銹的作用,并為軸承鋼形成一層保護(hù)層,防止有害的氫擴(kuò)散,以及防止腐蝕性油成分的化學(xué)作用,如磨損和防腐添加劑等。