강구의 표면 강화 (압력이라고도 함)는 강구의 충돌에 의해 강구의 표면이 강화되어 강구 표면의 거시적 탄성 변형 및 미세 소성 변형을 일으키고 강구 표면층의 경도가 증가하고 균일하며 압축 응력의 분포에 의해 표면이 강화되는 것입니다.
작동 중 볼 베어링의 피로 균열은 주로 표면 아래의 최대 전단 응력 깊이에서 발생합니다. 교대 응력 조건에서 이러한 미세 균열은 표면을 향해 전파되어 궁극적으로 피로 스팔링을 유발합니다. 강구의 표면 강화 처리는 최대 전단 응력 깊이에서 잔류 압축 응력을 생성하여 균열 시작 및 전파를 촉진하는 인장 응력을 제거합니다. 이러한 변환은 인장 응력을 압축 응력으로 변환하여 강구의 피로 강도와 내마모성을 향상시킵니다. 강화 스틸볼이 장착된 베어링은 수명이 2배 이상 향상될 수 있습니다.
강구의 표면 강화는 저온 상태 소성 변형과 관련된 현상인 압축 응력을 유도합니다. 이 과정에서 금속 격자는 왜곡, 신장, 파편화를 겪으며 원자가 가장 밀집된 배열에서 이동합니다. 그 결과 금속의 밀도가 감소하고 부피가 팽창합니다. 한편, 표면 아래층은 소성 변형 없이 탄성 특성을 유지하여 표면 금속의 팽창에 효과적으로 저항합니다. 결과적으로 표면 아래 층은 표면 금속에 압축 응력을 가합니다.
스틸볼의 표면 강화는 일반적으로 기계적 충격을 통해 이루어집니다. 수평 금속 실린더 벽에는 둘레를 따라 구리판이 장착되어 있으며, 강철 볼용 리프팅 버킷이 균등하게 배치되어 있습니다. 실린더 내부에 소량의 디젤 오일이 첨가되어 저속으로 회전하면서 강구 표면 사이에 상호 충돌을 일으켜 표면 경도를 향상시킵니다. 작은 강구(직경 10mm)의 경우 메인 실린더 내부에 고속 회전하는 내부 실린더를 추가로 설치하여 충돌력을 강화합니다. 이 강화 공정은 일반적으로 하드 연삭 후 정밀 연삭 전에 진행됩니다.
