هناك اختلافات كبيرة بين سطح العمل وجوهر الأجزاء المحملّة من حيث متطلبات الحالة والهيكل والأداء ، وغالبًا ما تجعل المعالجة الحرارية الشاملة الاثنين لا يمكن أخذهما في الاعتبار ، ولا يمكن استغلال إمكانات المادة بالكامل .لا يمكن أن يؤدي استخدام تقنية تصلب السطح فقط إلى حل الاختلافات بين السطح والأساس في الهيكل والمتطلبات ، ولكن أيضًا يجعل السطح يحصل على بعض خصائص العمل الخاصة لتلبية متطلبات سطح العمل للمحامل التي تعمل في ظل ظروف محددة.هذا له أهمية كبيرة في تطوير العلوم والتكنولوجيا الحديثة.
تنتمي طريقة تقوية السطح التقليدية إلى فئة المعالجة الحرارية من الناحية التكنولوجية.ومع ذلك ، فإن طرق تقوية السطح مثل الليزر وشعاع الإلكترون والشعاع الأيوني التي تم تطويرها في العصر الحديث لا تطبق فقط بعض التقنيات العالية والجديدة على تقوية سطح المواد ، ولكنها أيضًا تجاوزت نطاق المعالجة الحرارية التقليدية وشكلت تقنية جديدة مجال.لذلك ، يمكن أن تشكل تقنية تقوية السطح مجموعة متنوعة من طرق التصنيف من وجهات نظر مختلفة. وفقًا للعملية الفيزيائية والكيميائية لتقنية تقوية السطح ، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى خمس فئات: تقوية تشوه السطح ، وتقوية المعالجة الحرارية السطحية ، وتقوية المعالجة الحرارية الكيميائية ، وتقوية المعادن السطحية ، وتقوية الطبقة الرقيقة السطحية.
1. تعزيز تشوه السطح
من خلال الطريقة الميكانيكية لجعل الطبقة السطحية المعدنية تشوه البلاستيك ، وبالتالي تشكيل طبقة صلابة عالية وقوة عالية ، فإن هذا النوع من طريقة تقوية السطح يسمى تقوية تشوه السطح ، والمعروف أيضًا باسم تصلب العمل.بما في ذلك ثقب الرصاص ، التفجير بالرمل ، البثق على البارد ، الدرفلة ، الدرفلة على البارد والتأثير ، تقوية تأثير الانفجار ، إلخ.خصائص هذه الطرق هي كما يلي: زيادة كثافة خلع طبقة التقوية ، يتم تحسين البنية البلورية ، بحيث يتم زيادة الصلابة والقوة ، وتقليل قيمة خشونة السطح ، ويمكن تحسين قوة إجهاد السطح للأجزاء بشكل كبير و يمكن تقليل حساسية درجة التعب.تتميز طريقة التقوية هذه بمزايا التكنولوجيا البسيطة والتأثير الملحوظ. لا توجد حدود واضحة بين الطبقة المتصلبة والمصفوفة. الهيكل متماسك وليس من السهل سقوطه في الاستخدام.تم استخدام معظم هذه الطرق في صناعة المحامل: يعد تقوية تأثير السطح لجسم التدحرج إحدى هذه الطرق ، وأصبح الدرفلة الدقيقة طريقة جديدة لمعالجة الحلقة وتقويتها.
2 تعزيز المعالجة الحرارية السطحية
يُطلق على استخدام تغيير المرحلة الصلبة ، من خلال التسخين السريع لأجزاء من معالجة تبريد الطبقة السطحية ، المعالجة الحرارية السطحية ، والمعروفة باسم التبريد السطحي.بما في ذلك التبريد بالتسخين باللهب ، التسخين بالحث بالتردد العالي (المتوسط) ، التسخين بالليزر أو التبريد بالتسخين بالشعاع الإلكتروني.خصائص هذه الطرق هي: التسخين والتبريد الموضعي للسطح ، تشوه قطعة الشغل صغير ؛سرعة التسخين سريعة وكفاءة الإنتاج عالية.وقت التسخين قصير ، وأكسدة السطح وإزالة الكربون طفيفان للغاية.هذه الطريقة فعالة بشكل خاص في تحسين مقاومة التآكل وقوة التعب لأجزاء المحمل الكبيرة والكبيرة جدًا تحت حمل تأثير معين.
3. تعزيز المعالجة الحرارية الكيميائية
إن استخدام تسلل الانتشار الصلب لبعض العناصر لتغيير التركيب الكيميائي للطبقة السطحية المعدنية ، من أجل تحقيق طريقة تقوية السطح تسمى تقوية المعالجة الحرارية الكيميائية ، والمعروفة أيضًا باسم المعالجة الحرارية بالانتشار.بما في ذلك البورون والمعدنة والكربنة والكربنة والنيتروجين وكربنة النيتروجين والكبريت وكربنة النيتروجين والكبريت والكروم والألمنيوم والألمنيوم وطبقة الكربنة الجرافيتية وما إلى ذلك ، هناك أنواع عديدة وخصائص مختلفة.تسلل العناصر أو تذوب في المعدن المضيف لتشكيل محلول صلب ، أو تتحد مع العناصر المعدنية الأخرى لتشكيل مركبات.باختصار ، لا يمكن لعناصر التسلل فقط تغيير التركيب الكيميائي للطبقة السطحية ، ولكن أيضًا الحصول على هياكل طور مختلفة.إن تقنية معالجة الأجزاء الفولاذية الكربونية ومعالجة تقوية النيترة السطحية لأكمام محامل الإبرة تنتمي إلى هذا النوع من طرق التقوية.
4 تقوية المعادن السطحية
تصلب السطح هو تقنية تستخدم إعادة صهر وتصلب المعدن على الطبقة السطحية لقطعة العمل للحصول على التركيب أو الهيكل المطلوب.بما في ذلك سبيكة التحلل الذاتي للسطح أو طلاء المسحوق المركب ، أو تبلور ذوبان السطح أو المعالجة غير المتبلورة ، وسبائك السطح وطرق أخرى.يتميز بالتسخين السريع مع كثافة طاقة عالية لإذابة الطبقة السطحية المعدنية أو المادة المخلوطة المطلية على السطح المعدني ، ثم تتصلب بالتبريد الذاتي للحصول على هيكل خاص أو أداء محدد للطبقة المقواة.اعتمادًا على معلمات العملية وطريقة تعدين السطح ، يمكن تحسين هذا الهيكل الخاص بلوريًا أو مفرط التشبع أو غير مستقر أو حتى غير متبلور.
في صناعة المحامل المتدحرجة ، تم استخدام التسخين بالليزر لتقوية سطح العمل للمحامل المصغرة ، وكانت النتائج مرضية.
5 تعزيز فيلم السطح
تطبيق الطرق الفيزيائية أو الكيميائية ، السطح المعدني المطلي بخصائص مختلفة من مادة المصفوفة لفيلم التقوية ، يسمى تقوية الفيلم السطحي.يشمل الطلاء بالكهرباء والطلاء بالكهرباء (الكروم والنيكل والنحاس والفضة وما إلى ذلك) والطلاء المركب أو الطلاء بالفرشاة أو معالجة التحويل ، ولكنه يشمل أيضًا التطور السريع الأخير للتقنيات العالية والجديدة ، مثل CVD و PVD و P-CVD وغيرها من طرق تقوية غشاء ترسيب البخار وتقنية تقوية سطح غرس الأيونات (المعروفة أيضًا باسم تكنولوجيا المعادن الذرية) وما إلى ذلك.وتتمثل السمة المشتركة بينهما في أنها يمكن أن تشكل أداءً محددًا للفيلم على سطح العمل ، لتقوية سطح مقاومة التآكل ، ومقاومة التعب ، ومقاومة التآكل والتشحيم الذاتي وغيرها من الخصائص.على سبيل المثال ، يمكن لتقنية غرس الأيونات أن تقوي سطح عمل المحمل ، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة إجهاد التلامس لسطح عمل المحمل ، بحيث يمكن مضاعفة عمر خدمة المحمل.