李红涛，葛世东，孙北奇，谢鹏飞

(1. 驻洛阳地区代表室，河南 洛阳 471002；2. 洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039)

国外相关研究表明，对轴承进行化学表面改性可以显著改进轴承表面润滑状态，延长轴承寿命[1]。本例通过对陀螺电动机轴承表面化学改性工艺的试验研究，分析了影响TAP(磷酸十三烷基酸磷酸酯)和轴承钢表面化学反应膜厚度与工艺参数之间的关系。

1 试验方案设计

1.1 参数选取

轴承表面纳米改性工艺是一个多参数的试验，主要试验参数包括：环境(外界大气压力)、试剂的纯度和浓度、改性温度、轴承材料、轴承表面加工质量、轴承表面清洗情况以及处理时间等。如果同时考虑全部的影响因素，试验的数量太多。为此首先固定了一些对表面成膜质量有明确影响的因素，而重点研究一些影响情况不明确的因素。

1.1.1 固定因素的确定

(1)环境。由于表面改性是一种化学反应过程，外界大气中的氧气及气压等可能会对整个反应过程有一定的影响，但此因素在试验过程中无法控制，所以固定为普通大气环境，即所有试验均是在普通大气环境下进行。

(2)轴承材料。由于陀螺电动机轴承绝大部分均采用ZGCr15电渣重熔轴承钢制造，所以轴承表面改性工艺的轴承材料固定为ZGCr15轴承钢。

(3)轴承表面质量。陀螺电动机轴承绝大部分均为P4精度的轴承，表面粗糙度Ra均要求在 0.04 μm以下，所以固定表面粗糙度Ra为0.032 μm。

(4)轴承表面清洗情况。轴承表面清洗情况对表面成膜质量具有非常大的影响，但是其影响方向很明确。……