轴承不仅是各种智能装备的基本零件,更是动力、运动的支撑点,其直接影响整个装备的使用性能以及功能的可靠性。本课题以GCr15轴承钢为研究对象,利用强化研磨这一新技术对轴承的工作表面进行加工以改变其内部组织结构,并研究该工艺对GCr15轴承材料耐蚀性能的影响。首先由弹性半空间理论出发,分析了强化研磨过程中轴承套圈的组织变化机理,推导出材料组织畸变与腐蚀速率之间的关系模型。利用强化研磨处理,得到不同加工时间下的试样,进行硬度测试、XRD射线衍射、截面金相观察、SEM观察,进而分析轴承套圈的组织随时间的变化规律。而后对强化研磨正交试验后的试样进行动电位扫描电化学腐蚀试验,分析不同加工工艺对GCr15轴承材料耐蚀性能的影响。主要结论如下:(1)强化研磨处理后,轴承套圈近表面的显微硬度与未处理试样比较,提高了10%左右,且所有加工试样硬度由表层的最高值往心部方向递减,最终接近未加工样品的硬度。随着加工时间的延长,试样表层晶粒细化逐渐均匀,位错密度逐渐增加。(2)强化研磨处理使得轴承滚道表层引入具有梯度变化的塑性变形层。在输入压力0.6MPa加工条件下,随着加工时间的延长(0~10min),塑性强化层逐渐增加,加工时间8min后强化层厚度已增加到100μm,此后略微增加,趋于稳定。(3)喷射输入压力0.6MPa,加工时间6min下强化研磨加工的轴承试样的电镜观察显示,在靠近加工表面15μm处马氏体得到细化;50μm处的马氏体呈现多个方向排列且相互交割的状态;100μm处可以清晰看出马氏体的粗大条纹同时多数条纹方向一致。(4)电化学腐蚀结果表明,强化研磨之后各试样的抗腐蚀性能均有所提高,腐蚀速率最低的试样较未经过强化研磨的试样下降了约27μA/cm~2。对比腐蚀速率最低的试样与最高的原试样表明,强化研磨加工后,轴承套圈表面组织位错密度的增加、晶粒的细化、表面各种元素的变化以及残余应力的提高等都有助于其耐蚀性能的提高。(5)正交试验结果表明,喷射压力与喷射时间对轴承抗腐蚀的影响程度远大于电机转速的影响程度,经综合分析得到较好的工艺参数为喷射时间10min、输入压力0.7MPa、电机转速200rpm。