芻議軸承加工中酸洗工藝技術的應用

摘 要：該文首先介紹了酸洗的反應機理，接著對酸洗在軸承加工中的應用進行了詳細地分析，首先對軸承加工中酸洗的流程進行分析，進而又提出了酸洗在軸承加工中的缺陷，最后結合以上所述得出幾點解決問題的方法。

關鍵詞：軸承酸洗 關鍵 轉動

中圖分類號：TQ111.3文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0038-01

軸承作為機械部件的基礎部分，在機械裝備中發揮著不可取代的作用，軸承加工受到了廣泛關注。軸承，通俗來講就是“承軸”，即支撐，其實質就是承擔徑向載荷，對軸起到一個固定作用，控制軸向和徑向的移動，實現機械設備的轉動。通常軸承分為滾動軸承和滑動軸承兩種。軸承按其用途不同，材質也有不同，一般用的都是高碳鋼GCr15，就是俗稱的軸承鋼，此外還有滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、耐高溫軸承鋼、中碳耐沖擊軸承鋼以及最新型的陶瓷。軸承酸洗工藝是軸承加工過程中的關鍵，它不僅決定了軸承的質量，更關乎群眾、企業乃至國家的根本利益。

1 酸洗反應機理的探討

在軸承的酸洗過程中，由于軸承材料、酸洗液濃度的不同，發生的化學反應也是十分繁雜的，這里簡單舉兩個例子進行說明。

高溫軸承與酸洗液的反應機理：酸洗液中的硝酸具有強氧化性，腐蝕性很強，能與金屬發生快速的氧化還原反應。高濃度的硝酸酸洗液，在對軸承進行酸洗加工時會使軸承表面快速鈍化，在金屬表面產生大量黑色浮灰，形成一層較厚的黑色酸洗膜。加入硝酸相對較少，反應速度就會減緩，短時間內不能產生均勻的酸洗膜，使軸承充分氧化可適當延長酸洗時間。高溫軸承鋼（Mo4V）因Mo、V等金屬的加入使鋼的熱強性有所加強，鉻提高了它的抗蝕性，高溫軸承鋼經高溫回火后.硬度較低，很容易與硝酸發生反應，需在酸洗液中添加鹽酸和三氯化鐵。鹽酸是非氧化性無機酸，氧化性不強，三氯化鐵非強氧化劑，能與金屬單質鐵發生氧化還原反應，但不能將碳化物中的碳還原成碳原子，減緩了碳原子的析出，反應物FeC很易溶解在酸洗液中，減少了黑色反應物的生成。反應如下：

高錳酸鉀在酸性溶液中具有很強的氧化性，它能將吸附在金屬表面的低價態的金屬硝酸鹽氧化成高價態的金屬離子，碳原子可以被其氧化成碳酸根離子游離在明化液中，本身則被還原成Mn。

2 酸洗在軸承加工中的應用

2.1 軸承加工的酸洗流程

酸洗是一項嚴肅的工作，酸洗過程中對各方面的要求極高，酸洗流程受多種因素的影響。如同一種鋼材，用硝酸進行冷酸洗的過程也需要考慮用戶的要求來制定相應的流程。以高溫軸承鋼為例，國內常用的酸洗流程可以概括為：脫脂一熱水—流動冷水一酸洗一流動冷水—第一明化一流動冷水一第二明化一流動冷水一中和一流動冷水一防銹一表面檢查-提交。酸洗過程中對明化液、中和液、防銹液及酸洗液有很高的要求，而針對軸承的不同材質，酸洗液的工藝參數也不相同。加工流程雖然受客戶要求、軸承材質等因素的制約，但總體來說其基本步驟都會包括脫脂、酸洗、明化、中和、防銹及表面檢查等。

2.2 簡析酸洗在軸承加工中的缺陷

軸承作為支撐部分，在機器正常運轉過程中起著至關重要的作用，良好的鋼材質量及對鋼材的后續生產加工也是決定軸承質量的關鍵。酸洗液具有強氧化性，能與金屬發生快速的氧化還原反應。如果酸洗液中硝酸的含量相對較高，在對軸承進行酸洗加工時會使軸承表面快速鈍化，在金屬表面產生大量黑色浮灰，形成一層較厚的黑色酸洗膜，遮蓋零件的表面缺陷。硝酸濃度小，減慢了反應速度，短時間內不能產生均勻的酸洗膜，從而延長了酸洗時間，而時間過長會導致軸承氧化不均勻，影響軸承質量。

在軸承零件進行熱處理淬火時，表面碳化物中的碳易與氧氣結合變成二氧化碳溢出，導致與碳結合的金屬還原成金屬單質，減少了此處碳的含量，造成脫碳，在冷酸洗時該處析出的碳較少，明化后呈現出灰白色。

材料質量、酸的選擇、酸洗工藝步驟、酸液濃度的配比等都會影響整個酸洗效果，此外酸洗過程中人為因素、外界環境等都是目前酸洗工藝在軸承中急需解決的難題。

2.3 如何解決酸洗缺陷

酸洗在軸承加工過程中的應用十分重要，克服酸洗過程中的缺陷是當前軸承加工的重點。克服酸洗工藝在軸承加工中存在的問題首先主抓軸承材質，去除材質中容易產生疲勞和裂紋的硫氧氮等有害離子，研發含有Cr、Ni、Mo、V等金屬原子的新型材料，增加鋼材抗腐蝕性是提高軸承材質的關鍵。做好軸承加工工作，還可以從提高酸洗作業人員的職業修養、建立良好的軸承酸洗環境、完善酸洗作業的管理機制等方面考慮。

3 結語

目前酸洗工藝在軸承加工領域仍存在很多缺陷，如何更好地利用酸洗工藝促進軸承加工業的發展、促進社會經濟更快更好的發展需要我們共同研究探討。

酸洗在軸承加工生產的地位不可忽視，針對不同的材質、不同的加工需要以及對軸承不同的應用領域，建立合適的酸洗流程，使用合適的酸洗技術以及選擇合適的酸洗人員進行操作等都可以保證最終軸承產品的質量。

參考文獻

[1]鄒燕珍，李蕊.酸洗技術在軸承加工中的應用[J].表面技術，2001，30（3）.

[2]薛進，曹華珍.軸承儲運環境腐蝕的分析與研究[J].軸承，2005（12）.