几种耐磨材料的研究与进展
我国磨损自修复材料的研究进展
造精 度 和 使 用 润 滑材 料 等 来 减少 造 成 磨损 的各种 因素 ； 二 是提高摩 擦副 表 面 的耐 磨 性 能 和摩 擦 副 材 料 的相 容性 ； 三 是使摩 擦副在磨 损过 程 中形
成 新 的补 偿 层 来 抵 消磨 损 和 修复 磨 损造 成 的损伤 ， 即在润 滑油 中加入特 殊添加 剂实现摩擦 副的 自修 复。
标准， 通Leabharlann 是按 照磨 损 自修复 添加 剂
的作用 和修 复机 制 的不 同， 分 成如 下 的几 类 ：
机 中的 缸 套／ 活 塞 环 这 对 摩 擦 副 为
例， 它 们 造成 的能量 损耗 约 占发动 机 中摩 擦 损耗 总 能量 的 ４ ５ ％， 同时磨 损 也是材 料与 设备破 坏与 失效 的 ３ 种主 要 形 式之 一 。 目前 ， 减 轻 机械 设 备 磨
型 功能 材料 ， 目前 尚没有 明确 的分类
在设 备 运行 的条 件 下 ， 通 过 润滑 介质 将 自修 复材料传 输到设备 的摩 擦副表 面上 ， 并通 过摩 擦 副运动 过程 中产生 的机 械 摩擦 作用 、 摩 擦 中发 生 的化学
反 应和 电化 学反 应 作用 等 ， 使 自修复
２ ． 原位摩擦化学 自修 复材料
原位摩擦化 学 自修复材料 的作用 机 理是加入 特种添加剂与 金属摩擦副
表 面 发生 物理 和化 学作 用 ， 设 备运 行 过程中， 在 摩 擦副 表层 形成微 米级 或 纳 米级厚度 的渗层或诱发其表 面形成
属磨 损 自修 复层 物 质 及 其 摩擦 学 性
觚材料产业 Ｎ Ｏ． １ ２ ２ ０ １ ３ ｌａ
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥是一种以磷酸镁水泥为胶凝材料，砂、矿物填料和水为主要原料，经过混合、加水反应固化后形成的水泥材料。
磷酸镁水泥研究始于20世纪初，经过百年的发展，磷酸镁水泥已逐渐成为一种备受关注的新型建筑材料。
本文将对磷酸镁水泥的研究进展进行详细介绍。
一、磷酸镁水泥的基本性能磷酸镁水泥是一种无机水泥材料，具有快凝、高强、耐磨、耐水、耐碱和抗冻性能优异的特点。
它具有抗压强度高、耐酸碱腐蚀、不易受潮、抗冻融等特点，因此在一些特殊环境下有广泛的应用，如地下工程、海洋工程和道路铺装等。
磷酸镁水泥强度高，能够提供优良的物理性能和化学性能。
它的主要化学成分为MgO、H2O和P2O5，混合物中含有磷酸盐、磷酸镁水泥和一定比例的碳酸镁等。
磷酸镁水泥的强度高、维护性好，填缝工艺简单，所以广泛应用于工业建筑、道路桥梁、隧道坑道、地下工程、市政设施等领域。
二、磷酸镁水泥的研究进展1. 磷酸镁水泥的生产工艺磷酸镁水泥的生产工艺一般分为热法和冷法。
热法是指以镁质原料和磷酸盐为主要原料，在高温条件下进行煅烧生成的镁氧化物与磷酸铵反应制得磷酸镁水泥。
而冷法是指使用轻烧镁质原料和磷酸盐为主要原料，在室温条件下直接进行反应制得磷酸镁水泥。
磷酸镁水泥的生产工艺在不断地优化与改进中，以降低生产成本，提高产品品质和生产效率。
2. 磷酸镁水泥的改性研究磷酸镁水泥的强度和耐久性一直是制约其应用的重要因素。
许多学者将磷酸镁水泥进行改性，以提高其力学性能和耐久性。
常见的改性方法有添加纤维增强剂、掺杂多元掺合剂、加入化学物质改性等。
这些改性方法能够有效地提高磷酸镁水泥的力学性能和耐久性，使其在特定领域得到更广泛的应用。
3. 磷酸镁水泥的应用研究随着磷酸镁水泥技术的不断发展和改进，磷酸镁水泥的应用领域也在不断拓展。
磷酸镁水泥已经在地下工程、海洋工程、道路桥梁、防水工程、耐火材料等领域得到了广泛的应用。
磷酸镁水泥因其优异的抗压强度、耐久性、耐磨性和耐腐蚀性，越来越受到建筑业的青睐。
耐磨材料
耐磨材料简介耐磨材料发展趋势耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。
耐磨材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。
耐磨材料按使用性能分，可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏（智能）材料。
由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域，所以这里所指的新型耐磨材料是除电子信息材料以外的主要耐磨材料。
耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，耐磨材料约占85 % 。
随着信息社会的到来，特种耐磨材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。
鉴于耐磨材料的重要地位，世界各国均十分重视耐磨材料技术的研究。
1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告，建议政府支持的6类材料中有5类属于耐磨材料。
从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中，特种耐磨材料和制品技术占了很大的比例。
2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为耐磨材料。
欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中, 都把耐磨材料技术列为关键技术之一加以重点支持。
各国都非常强调耐磨材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。
1、新型耐磨材料国外发展现状当前国际耐磨材料及其应用技术正面临新的突破，诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等正处于日新月异的发展之中，发展耐磨材料技术正在成为一些发达国家强化其经济及军事优势的重要手段。
功能陶瓷材料研究进展概述
功能陶瓷材料研究进展概述功能陶瓷材料指的是具有特殊功能的陶瓷材料，比如高温耐磨陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷、热敏陶瓷等。
这些功能陶瓷材料广泛应用于电子、信息、通信、环保、医疗、军工等领域，其研究与应用已经成为一个重要的研究领域。
本文将从四个方面对功能陶瓷材料的研究进展进行概述。
一、高温耐磨陶瓷的研究进展高温耐磨陶瓷主要应用于高温、高压、高速等极端环境下的工作条件。
近年来，高温耐磨陶瓷的研究进展主要体现在以下三个方面：1、高温耐磨陶瓷的材料研究：传统的高温耐磨陶瓷材料一般为氧化铝、氮化硅、碳化硅、氧化锆等。
目前，研究人员在这些材料的制备、结构设计、织构控制等方面进行了深入研究，并开发出了一系列的新型高温耐磨陶瓷材料，比如碳化硼、碳化钨、氧化铈等，这些材料具有更好的高温、高热、高压性能。
2、高温耐磨陶瓷组件的设计与制备：高温耐磨陶瓷常用于制备涡轮叶片、燃烧室衬板、轴承等零部件。
对于这些零部件，研究人员需要进行适应性设计，以对抗不同的极端环境。
同时，在制备过程中，要求材料的制备工艺、成型方式、加工工艺等都达到高度精密化。
3、高温耐磨陶瓷的表面处理：高温耐磨陶瓷的表面处理一般包括化学处理、物理处理和机械处理。
通过这些表面处理手段，可以提高高温耐磨陶瓷的力学性能、抗氧化性能、抗腐蚀性能和防摩擦性能。
压电陶瓷是一种能将机械能转化为电能或电能转化为机械能的材料。
近年来，压电陶瓷的研究进展主要体现在以下两个方面：1、压电陶瓷材料的研究：常见的压电陶瓷材料有PZT陶瓷、BT陶瓷、PMN-PT陶瓷等。
经过不断研究，研究人员已经获得了一系列新型压电陶瓷材料，比如高温压电陶瓷、柔性陶瓷、波导陶瓷等。
这些材料具有更好的压电性能、机械性能以及抗疲劳性能。
2、压电陶瓷器件的研究：压电陶瓷器件一般包括声波器件、电场滤波器、电压传感器等。
针对不同的应用场景，研究人员需要对器件进行不同的设计，同时进行制备和测试。
磁性陶瓷是一类具有磁性的陶瓷材料，其广泛应用于电子、信息、通信、医疗等领域。
耐磨金属材料的最新研究现状
耐磨金属材料的最新研究现状关键词：耐磨材料；锰钢；抗磨白口铸铁；技术进展摘要：耐磨金属材料被广泛地应用于工业生产的各个领域, 而随着科学技术和现代工业的高速发展，由于金属磨损而引起的能源和金属材料消耗增加等所造成的经济损失相当惊人。
近年来，对金属磨损和耐磨材料的研究，越来越引起国内外人们的广泛重视。
本文概述了国内外耐磨金属材料领域研究开发的现状及取得的一系列新进展。
0 引言随着科学技术和现代工业的高速发展，机械设备的运转速度越来越高，受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快，其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。
尽管材料磨损很少引起金属工件灾难性的危害，但其所造成的能源和材料消耗是十分惊人的。
据统计，世界工业化发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗在磨损上的。
如在美国,每年由于摩擦磨损和腐蚀造成的损失约1000亿美元，占国民经济总收入的4%。
而我国仅在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门，据不完全统计，每年由于工件磨损而造成的经济损失约400亿元人民币[1]。
因此，研究和发展耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济的发展有着重要的意义。
1国外耐磨金属材料的发展国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期，现已趋于稳定，并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。
经历了从高锰钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁到高铬铸铁的几个阶段，目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。
耐磨钢除了传统的奥氏体锰钢及改性高锰钢、中锰钢以外，根据其含量的不同可分为中碳、中高碳、高碳合金耐磨钢；根据合金元素的含量又可分为低合金、中合金及高合金耐磨钢；根据组织的不同还可分为奥氏体、贝氏体、马氏体耐磨钢。
而耐磨铸铁主要包括低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两大类。
二者中最具有代表性的是低铬白口铸铁和高铬白口铸铁，而且这两种材料目前在耐磨铸铁中占有主导地位。
马氏体或贝氏体、马氏体组织的球墨铸铁在制作小截面耐磨件方面也占有一席之地，中铬铸铁则应用较少。
聚甲醛基耐磨复合材料的研究进展
坏 ，仍 然保持 较稳 定 的性 能 。Ｐ Ｍ 与 Ｐ Ｆ Ｏ Ｔ Ｅ、聚 酰胺
６ （ Ａ ６ 、超 高 摩 尔 质 量 聚 乙 烯 （ ＨＭＷＰ ６ Ｐ６） Ｕ Ｅ） 等 几 种材 料力学 性能 的 比较 如表 １所示 。
表 １ Ｐ Ｍ 与其他几种材料力学性能 的比较 Ｏ
Ｔａ Ｃｏ ｂｌ ｍｐａ ｓ ｎ ｏ ｃ ａ ｃ ｌｐｒ ｅ ｉｓ ｏ ｉ ｒ ｏ ｆｍｅ ｈ ｎｉａ ｏｐ ｒ ｅ ｆＰＯＭ ｎ ｔ ａｄ
ＭＡ ｎ ｆｎ ， Ｌ Ｕ ｈ ｈ ｎ ， ＹＡＯ Ｇａ ｇ‘ｅ ｇ Ｉ Ｓ ｕｃ ｅｇ Ｙａ‘ｅ ｇ ｆｎ ， ＧＵＯ Ｘｕｅ ｑ ｎ ‘ｕ
（ ． Ｋ ｉｎ ｏ ｇｕＣ ｅ ｃｌ ｏ ，Ｌｄ ，Ｈ ｎｎＣ ａ Ｃ ｅ ｉａ Ｇ ｏｐ ａ ｅｇ ７ ２ １ ｈｎ ； １ ａｅ ｇＬｎｙ ｈｍｉ ． ｔ． ｅ ａ ｏ ｈｍ ｃｌ ｒｕ ，Ｋ ｉ ｎ ５ ０ ，Ｃ ｉ ｆ ａＣ ｌ ｆ ４ ａ
院兰州化 学物 理 研究 所 ｌ 】 采用 冷 压 一热烧 结 工 艺 研
制 了一 系列不 同 Ｐ Ｆ Ｔ Ｅ含量 的 Ｐ Ｍ／ Ｔ Ｅ共混 物 ，在 Ｏ ＰＦ
往 复摩擦 磨 损 试 验 机 上评 价 了共 混 物 的 摩擦 磨损 性 能 ，并 利用 电子 扫描 显 微 镜 （Ｅ 、Ｘ射 线 光 电子 Ｓ Ｍ） 能谱 （ Ｐ ） 和俄 歇 电子能谱 （ Ｅ ）对 其 磨损 机 理 ｘｓ ＡＳ
进行 了研 究 。结果 表 明 ：在 共 混物 中增加 Ｐ Ｆ Ｔ Ｅ的含
值 与摩 擦 功率 损耗 成正 比 ，它表 征 了复合 材料 制 品的 发热 因素 。 限制 ＰＶ 的 目的就是 限制 温 升 ，防止 复 值
合 材料 制 品温 升过 高而 出现 啮合破 坏 。
耐磨性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究
耐磨性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究聚氨酯丙烯酸酯是一种新兴的高分子材料，也是目前应用广泛的聚氨酯系列产品之一。
其具有耐磨性、抗氧化性强等特点，因此在汽车、皮革、涂料、建材、橡胶等诸多领域都有广泛应用。
本文将介绍聚氨酯丙烯酸酯的制备方法及性能研究进展。
一、聚氨酯丙烯酸酯的制备聚氨酯丙烯酸酯的制备主要涉及到以下三种方法：溶液聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法。
1. 溶液聚合法溶液聚合法是指在有机溶剂中进行的聚合反应。
其原理是将丙烯酸酯和异氰酸酯进行反应，形成中间体，然后进行开链聚合。
其中，所用的有机溶剂通常为甲苯、二甲苯等极性溶剂，反应过程需要关注溶剂的挥发和保护。
2. 悬浮聚合法悬浮聚合法是指在水相中进行的聚合反应。
其原理是将丙烯酸酯和异氰酸酯反应生成中间体后，通过加入润湿剂和稳定剂，将其分散在水相中，然后进行开链聚合。
其中，润湿剂和稳定剂的使用需根据实验情况进行确定，以达到最佳的分散效果。
3. 乳液聚合法乳液聚合法是指在水相中进行的聚合反应，与悬浮聚合法相似。
其原理是将丙烯酸酯和异氰酸酯反应生成中间体后，通过加入乳化剂和稳定剂，形成粒径小于1微米的胶体颗粒，然后进行开链聚合。
其中，乳化剂和稳定剂的使用也需要根据实验情况进行调整。
二、聚氨酯丙烯酸酯的性能研究聚氨酯丙烯酸酯具有很多优良的性能，主要体现在以下几个方面。
1. 耐磨性聚氨酯丙烯酸酯的优异耐磨性是其应用广泛的主要原因之一。
相关研究表明，聚氨酯丙烯酸酯的硬度和耐磨性能随着分子量的增大而增强，而随着丙烯酸酯单体含量的增加而降低。
因此，在配方设计和应用领域中需要根据不同要求进行相应调整。
2. 抗氧化性聚氨酯丙烯酸酯在氧化环境下的性能表现也十分优异。
研究发现，聚氨酯丙烯酸酯的抗氧化性能主要与其分子量、丙烯酸酯单体含量、异氰酸酯单体含量等因素密切相关。
对于需要在氧化环境中使用的产品，需要注意组分的选择和应用条件的调整。
3. 力学性能聚氨酯丙烯酸酯的力学性能受到其分子量、丙烯酸酯单体含量和异氰酸酯单体含量等因素的影响。
国外摩擦材料产品及研究进展
300k m / h以上时速的高铁刹车领域 仍然需要向国外进口大量的粉末冶 金刹车材料。
国外学者进行了大量的研究，印 度学者P r a b h u采用粉末冶金技术制 备了氮化硼、石墨和二硫化钼 3种不 同 类 型 的 固 体 润 滑 剂 复 合 材 料，对 复合材料在一系列制动载荷和滑动 速度下的磨损和摩擦行为进行了评 估，结 果 发 现 含 有 二 硫 化 钼 的 复 合 材 料 具 有 最 高 密 度、最 高 硬 度、致 密 化 及 最 低 的 表 面 粗 糙 度 等 特 点，石 墨增强复合材料在低速下具有较好 的制动性能，而添加了氮化硼和二硫 化钼的复合材料在高速下具有更好 的 制 动 性 能[1]。意 大 利 特 伦 托 大 学 J a y a s h r e e等人采用销盘试验研究 了铜基金属基复合材料在 3种不同 马氏体钢上干滑动的摩擦磨损行 为，发 现 摩 擦 副 的 材 质 不 同，其 摩 擦 磨 损 性 能 也 具 有 较 大 不 同，并 说 明了选择合适的钢配合端面对优化 铜基金属基复合材料的摩擦系统 具 有 重 要 意 义 [2]。西 班 牙 纳 瓦 拉 大 学 P e r e z等人以青铜为基底，石墨、固体
的制动领域，主要产品有刹车盘和刹 业不仅生产高性能的刹车盘、刹车片
车片等。
等 制 动 部 件，也 研 发、生 产 和 销 售 与
2.1 飞机刹车盘领域
普 通 汽 车、电 车、高 级 车 等 运 动 机 械
当今国际飞机刹车材料市场主 设备有关的部件和智能系统，业务涉
要由欧美国家占据主导地位，尤其是 及到汽车行业的方方面面。
⑤其他复合摩擦材料。英国利兹 大学研究表明，添加 10%～25%（质量 分数）粘土的摩擦复合材料其抗拉强 度、硬 度 和 耐 磨 性 均 有 提 高，粘 土 添 加量为 15%～25%（质量分数）的摩擦 复合材料的摩擦磨损性能与传统半 金属刹车片相近[15]。苏莱曼德米雷尔
混凝土的耐磨性分析
混凝土的耐磨性分析混凝土在建筑工程中扮演着重要的角色，它被广泛应用于道路、桥梁、隧道、地下管道和工业设备等领域。
然而，随着使用时间的增长和外部环境的影响，混凝土表面可能会出现磨损，降低了其使用寿命和性能。
因此，混凝土的耐磨性愈发成为研究的热点。
本文将通过分析混凝土的耐磨性能以及常见的改善措施，探讨如何提高混凝土的耐磨性。
1. 耐磨性的定义与评价方法混凝土的耐磨性是指其在摩擦和磨损作用下能够保持结构完整性的能力。
耐磨性是评估混凝土抗磨损性能的重要指标之一。
常见的耐磨性评价方法有洛杉矶磨损试验、台盘试验和微观磨损试验等。
这些试验方法主要通过模拟实际使用环境下的磨损作用，测定混凝土样品的质量损失或体积损失程度，从而评价耐磨性能。
2. 影响混凝土耐磨性的因素混凝土的耐磨性受多种因素的影响，主要包括混凝土配合比、骨料性质、水胶比、养护时间和外部环境等。
较低的水胶比和合适的养护时间可以提高混凝土的密实性和耐磨性。
骨料的硬度和强度也会直接影响混凝土的磨损性能。
此外，外部环境的温度、湿度和化学腐蚀物质的存在都会对混凝土的耐磨性造成影响。
3. 改善混凝土耐磨性的方法为提高混凝土的耐磨性，可以采取以下措施：(1) 优化配合比：通过调整水胶比和骨料比例，确保混凝土的密实性和强度，从而提高其耐磨性。
(2) 改善骨料质量：选用硬度高、强度好、磨损性低的骨料，可以有效提高混凝土的耐磨性。
(3) 表面处理：采用磨光、抛光、喷涂或涂覆特殊材料等方法，增加混凝土的表面硬度和抗磨损能力。
(4) 添加掺合料：使用适量的矿渣粉、硅灰等掺合料，可以改善混凝土的微观结构，提高其耐磨性能。
(5) 防护涂层：在混凝土表面施加防尘剂、耐磨涂层或防水剂等，可有效增加混凝土的耐磨性和使用寿命。
4. 实际应用与进展混凝土耐磨性改善技术在实际应用中得到了广泛推广。
如在道路和桥梁工程中，采用高性能混凝土和表面耐磨层，能够有效增强路面的耐磨性。
此外，通过添加纤维材料、改进配合比以及采用表面硬化剂等新型改善措施，也取得了显著的效果。
关于高锰钢性能的研究
Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｎｙ １１１ｉｌｌ ｌｉｎｅｒ ｓｈｏｒｔ ｃｙｃｌｅ，ｏｆｔｅｎ ｂｒｏｋｅｎ， ｓｕｃｈ ａｓ ｐｉｐｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉ ｕｓｅｄ ｔｏ Ｍｉｎｎｉｅ ｒｅ－ｈｉｇｈ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｔｅｅｌ
高锰钢适宜的工况是加工硬化值大于ＨＲＣ５４的高应力（或高冲击 功）下的磨料磨损。在加工硬化值小于ＨＲｃ４５、高锰钢没有其他优化措 施的情况下应选低合金钢作为易磨损件。
针对我公司磨机衬板使用周期短，经常出现断裂、缩孔等铸造问题， 用铌对高锰钢进行再合金化，可以提高其耐磨性，在熔炼后采用吹氮气 的办法，细化组织、改善铸造质量。
ｅ马氏体出现“…。冲击载荷作用小时。其加工硬化速度快，可迅速形 成高硬度的稳定的硬化层，抗冲击磨料磨损的能力大幅度提高。美国 Ｃｌｉｍａｘ公司研制的奥氏体中锰钢，开辟了一条发挥奥氏体锰钢潜力的 新途径。
２
（Ｃ）既提高Ｍｎ含量，又提高ｃ的含量 超高锰钢是在普通高锰钢成分的基础上通过提高碳锰含量发展而 来的。它既具有高的加工硬化速率，又保持了高韧性的奥氏体组织，在
ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ，ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｂｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘ．
Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｅ ａｎｄ ｉｔ ｄｉｆｆｕｓｅｓ ｔｈｅ ｇｌｏｂｕｌａｒ ｃａｒｂｉｄｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ， ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｈｏｅ ｏｆ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ａｎｄ
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钢铁耐磨材料技术进展分析
钢铁耐磨材料技术进展分析作者：程海霞来源：《中国机械》2013年第24期摘要：钢铁耐磨材料作为一种在机械、电力、冶金以及矿山等多行业都具有广泛应用前景的材料，其显著的特点就是非常易损，因此，发展钢铁耐磨材料技术就显得极其重要。
本文先对钢铁耐磨材料的概念以及种类进行了相关的阐述，再对钢铁耐磨材料的技术以及进一步推进钢铁耐磨材料技术发展的措施进行了分析，希望对我国钢铁耐磨材料技术的发展能有一定的借鉴和指导意义。
关键词：钢铁耐磨材料；技术进展；发展措施0.引言钢铁耐磨材料是一种易损的传统工程材料，在机械、矿山、航运、电力等诸多工程领域都具有非常大的应用价值和非常广阔的发展前景。
但是我国当前的钢铁材料却面临着材料杂乱、技术含量不够高以及核心技术缺乏的现象，严重影响着钢铁耐磨材料技术的进一步发展。
因此，笔者认为，在当前的背景下，对钢铁耐磨材料技术进展进行相关的分析能最大化地发挥钢铁材料的耐磨损性能，具有非常重要的实际意义。
1.钢铁耐磨材料钢铁耐磨材料属于市场上耐磨材料非常重要的一个种类，对我国工业的发展具有非常关键的作用。
随着当前我国科学技术的进步以及与工业发达国家交流的深入，我国的钢铁市场上也出现了一大批钢铁耐磨材料，钢铁材料的耐磨技术也得到了很大的发展。
具体来说，当前我国市场上钢铁耐磨材料主要有以下一些种类：1.1.奥氏体耐磨锰钢。
这种材料的钢铁具有易加工、韧性高、强度较好的特征，当前这种材料的钢铁生产技术也在不断地进步。
比如说，对钢铁的含P量进行了严格的控制，加强了钢铁的性能，同时，也在高锰钢中加入Nb、RE等微量元素，以防止钢铁铸造过程中有夹渣以及晶粒加大等现象的出现[1]。
但事实上，当前我国生产的高锰钢的冲击韧度还没有达到相关的标准，导致某些铸件存在开裂的现象。
1.2.耐磨白口铸铁。
这种类型的钢铁材料最大的特点就是大大地提高了高铬铸铁的硬度，进而大大地加强了钢铁材料的耐磨性。
但此类钢铁生产技术的发展仍然存在一些问题，具体来说，该钢铁材料的生产需要减少Ni、Mo、Cu等过剩的贵重金属，以减少生产的成本投入；另外一方面，可以通过C量的降低来发展更好韧性的亚共晶铸铁，以进一步提高铸铁的抗磨损和抗冲击的能力[2]。
超硬材料薄膜涂层研究进展及应用
超硬材料薄膜涂层研究进展及应用【摘要】超硬材料薄膜涂层是一种具有极高硬度和耐磨性的材料，其在工业领域具有广泛的应用前景。
本文通过对超硬材料薄膜涂层的分类、制备技术、性能特点、工业应用以及研究进展进行系统的介绍和分析。
通过对该领域的研究进展进行回顾，总结出超硬材料薄膜涂层的未来发展方向，并展望其在新兴领域中所能发挥的作用。
通过本文的研究，有助于拓展超硬材料薄膜涂层在工业生产中的应用，并推动该领域的进一步发展和创新，为提升材料性能和提高产品质量提供重要的技术支持。
【关键词】超硬材料薄膜涂层、研究进展、应用、制备技术、工业领域、性能特点、未来发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍超硬材料薄膜涂层是近年来在材料科学领域中备受关注的研究方向之一。
随着工业制造和科技应用的不断发展，对材料性能和耐磨性能的要求也越来越高。
传统材料在遇到极端环境或高强度使用时往往无法满足需求，因此超硬材料薄膜涂层的研究和应用具有重要意义。
背景介绍部分将会探讨超硬材料薄膜涂层的起源和发展历程，介绍其在材料科学领域中的地位和作用。
随着纳米科技和薄膜技术的进步，超硬材料薄膜涂层在提高材料表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性等方面具有巨大潜力。
通过对其研究和应用，可以为工业生产和科技创新带来更多可能性。
本文旨在系统总结超硬材料薄膜涂层的研究进展及应用情况，为相关研究人员提供参考和借鉴，同时探讨其未来发展方向，以期推动该领域的进一步发展和应用。
1.2 研究意义超硬材料薄膜涂层研究的意义在于推动材料科学和工程领域的发展，为工业应用提供更高性能、更耐磨损的材料。
超硬材料薄膜涂层具有硬度高、耐腐蚀、耐磨损等优良性能，可以用于增强材料的表面硬度和耐磨损性能，延长材料的使用寿命，提高材料的工作效率。
通过研究超硬材料薄膜涂层的制备技术和性能特点，可以实现更多材料的功能性改良，拓展材料在不同领域的应用范围。
超硬材料薄膜涂层的研究还有助于深入了解材料的表面性质和界面相互作用机制，为新材料的设计和开发提供重要依据。
磨损失效分析及耐磨材料的现状和展望
工艺不断改进 目前 , 高锰钢 , 低合金钢 , 抗磨白口铸铁 , 高 、
中 、低铬合金铸铁 , 贝 、马氏体球铁等耐磨材料都得 到了成功应用 。特别是国内研制成功了一些符合国情 的耐磨材料及产品 。其中 , 用量较大的磨球等产品已 分别制定了建材 、冶金 、电力部门标准以及国家标 准。 213 耐磨材料产品的质量日益受到重视 , 检测手段 不断改善ina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
· 24 · J an 2000
FOUNDRY
Vol149 No11
ZHOU Ping2an (Chine se Agricultural Machiney Institute , Beijing 100083 , China)
Abstract : In this p ap er , generally sp eaking , the system prop erty of wear and the ba sic study method for wear and the pre sent of wear2re sisting metals in China were given. Putting forward some methods solve s pro blems pre sented. Key words : wear , lo se efficacy analysis , wear2re sisting metal
耐磨材料排行
耐磨材料排行
耐磨材料是指在磨损条件下能够保持较高的硬度和耐磨性能的材料。
在工程领
域中，耐磨材料的选择对于提高设备的使用寿命和降低维护成本具有重要意义。
下面将介绍一些常见的耐磨材料及其排行情况。
首先，硬质合金是一种常见的耐磨材料，它由钨钴粉末和一定比例的其他金属
粉末经过混合、压制和烧结而成。
硬质合金具有极高的硬度和耐磨性，常被用于制造刀具、钻头、磨料轮等工具。
由于其优异的性能，硬质合金被广泛应用于机械加工、采矿、石油钻探等领域，因此在耐磨材料排行中占据着重要位置。
其次，陶瓷材料也是一类优秀的耐磨材料。
陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，同时具有优良的耐腐蚀性和高温性能。
由于其特殊的性能，陶瓷材料被广泛应用于化工、电子、航空航天等领域。
在耐磨材料排行中，陶瓷材料常常位于前列。
再者，高锰钢是一种具有优异耐磨性能的合金钢材料。
高锰钢具有高强度、良
好的塑性和耐磨性，常被用于制造挖掘机、破碎机等耐磨设备的零部件。
由于其出色的耐磨性能，高锰钢在耐磨材料排行中备受青睐。
此外，聚乙烯、聚氨酯等塑料材料也具有一定的耐磨性能，常被用于制造输送带、挡板等零部件。
尽管其硬度和耐磨性不及金属材料，但由于其轻质、耐腐蚀等特点，在特定场合仍具有一定的优势。
综上所述，耐磨材料的种类繁多，每种材料都具有其独特的优势和应用范围。
在实际工程中，需要根据具体的使用条件和要求来选择合适的耐磨材料。
希望以上介绍能够对您有所帮助，谢谢阅读。
耐磨材料的种类及发展历程
耐磨材料的种类及发展历程一、耐磨材料的种类耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。
1、耐磨材料按使用性能分：分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏（智能）材料。
由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域，所以这里所指的新型耐磨材料是除电子信息材料以外的主要耐磨材料。
2、耐磨材料按材料类别可分为：1)金属耐磨材料，如磨球、衬板、衬里、衬片、轧辊、磨辊、等。
2)非金属耐磨材料，如耐磨橡胶、橡胶衬板、聚氨酯、耐唐陶瓷、铸石管、铸石复合管、铸石板和铸石料、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷、微晶玻璃、耐磨胶泥（龟甲网）、金属磨损自修复材料、抗磨剂、抗磨损润滑剂、抗磨损液压油、抗磨损漆、极压抗磨剂、耐磨强化剂、耐磨修补剂等。
3)复合耐磨材料，如TiC、WC、Al2O3等陶瓷颗粒强化表面复合材料以及硬质合金等。
目前耐磨材料主要有以下几大类：耐磨球、耐磨钢板、耐磨焊条、耐磨陶瓷、耐磨地坪、耐磨橡胶、耐磨管道、耐磨轴承、耐磨焊材、耐磨铸件、铸石、高分子等其它耐磨材料。
下面就具体介绍其中的一种—耐磨铸件。
二、耐磨铸件的硬度要求耐磨铸件包括铸铁和铸钢，铸铁包括高铬铸铁，白口铸铁，抗磨白口铸铁，镍硬铸铁等；铸钢按合金成分分为低，中，高合金铸钢，按碳含量分为低，中，高碳钢等。
耐磨铸件的硬度是影响其耐磨性的重要因素。
一般而言，希望耐磨铸件的硬度高于磨料硬度的0.8倍以上，以获得较好的耐磨性。
需特别说明的是，此硬度是指耐磨铸件工作面磨损后的硬度，而非磨损前的初始硬度。
当金属的最高硬度Hu超过0. 8Ha。
（Ha为磨料的硬度）时，金属表面开始变得有可能使磨料尖角变钝，因而材料对磨料的磨损变成“软”磨料磨损，其相对耐磨性b就开始超过材料在硬磨料上测定的数值p，如图1.1所示。
金属耐磨材料研究报告范文
金属耐磨材料探究报告范文摘要：本探究报告旨在探讨金属耐磨材料的探究进展和应用前景。
通过对现有金属耐磨材料的分类、特性和性能进行综合分析和比较，得出结论：金属耐磨材料具有优异的耐磨性能和广泛的应用领域，但仍存在一些挑战，需要进一步改进和探究。
1. 引言金属耐磨材料是指能够在摩擦、磨损和冲击等条件下长期保持其材料表面完整性和性能的金属材料。
由于其优异的耐磨性能和机械强度，金属耐磨材料广泛应用于工业制造、矿山开采、机械设备和交通运输等领域。
2. 金属耐磨材料的分类金属耐磨材料依据其成分和结构可分为合金耐磨材料和复合耐磨材料。
合金耐磨材料包括铸造铁系合金、高锰钢、高铬铸铁等，具有良好的耐磨性和抗冲击性。
复合耐磨材料是将金属与其他耐磨材料进行复合制备，如金属陶瓷复合材料、金属聚合物复合材料等，能够兼顾金属的强度和其他材料的耐磨性。
3. 金属耐磨材料的特性和性能金属耐磨材料的特性主要包括硬度、韧性、耐磨性和抗冲击性。
硬度是衡量金属耐磨材料反抗磨损的能力，韧性是材料在受力时不易断裂的能力，耐磨性是材料能够长时间保持表面完整性的能力，抗冲击性是材料能够抵挡外力冲击的能力。
4. 金属耐磨材料的应用前景金属耐磨材料在工业制造、矿山开采、机械设备和交通运输等领域具有广泛的应用前景。
例如，在矿山开采中，金属耐磨材料可以用于制造矿石破裂机的破裂齿板，延长设备的应用寿命。
在机械设备领域，金属耐磨材料可以用于制造高速旋转部件的轴承，提高设备的工作效率和稳定性。
5. 挑战与展望金属耐磨材料在应用过程中仍存在一些挑战，如耐磨性与韧性之间的平衡、制备工艺的复杂性以及成本的考量等。
将来的探究方向可以集中在改进金属耐磨材料的制备工艺，提高材料的性能和降低成本。
此外，还可以探究新的合金。
铜基材料的耐磨性能研究
铜基材料的耐磨性能研究导言：铜是一种常见的金属材料，具有良好的导电性和导热性，在电子工业、航空工业等领域有广泛的应用。
然而，铜材料在一些特定环境下往往会受到磨损的影响，降低其使用寿命。
因此，研究铜基材料的耐磨性能成为了一个重要的课题。
1. 介绍铜基材料的应用和磨损问题铜基材料广泛应用于电子工业、航空工业、制造业等领域，例如导线、散热器、装饰品等。
然而，由于磨损的存在，铜基材料的使用寿命受到了限制。
磨损会导致表面粗糙度增加、摩擦系数增大、材料失效等问题，因此提升铜基材料的耐磨性能具有重要意义。
2. 分析铜基材料的磨损原因铜材料的磨损主要由摩擦、磨粒和接触疲劳等因素引起。
摩擦是指两个表面在相对运动中的接触，而磨粒是介于两个摩擦表面之间的零件或颗粒，在摩擦中起到了切削和磨削的作用。
接触疲劳则是指由于载荷变化或循环加载导致的材料表面的裂纹和疲劳失效。
3. 探讨提升铜基材料耐磨性能的方法为了提升铜基材料的耐磨性能，研究者们进行了众多的实验和研究。
其中的一种方法是表面增加涂层。
涂层可以提供额外的保护，降低磨损程度。
常用的涂层材料有钨、钼等。
其次，通过改变铜合金材料的组成和晶体结构，也可以提高其耐磨性能。
例如，添加锌、铝等元素可使铜材料的耐磨性有所提升。
此外，利用表面处理技术，如电解磨削、晶粒细化等，也可以改善铜材料的摩擦性能。
4. 介绍相关实验研究为了验证上述方法的有效性，许多研究通过实验进行验证。
一项研究通过在铜材料表面涂覆钨涂层，发现其足以显著提高铜材料的耐磨性能。
在另一项研究中，研究者通过添加锌元素改变铜合金的组成，发现其磨损率减小，并且表面硬度和耐磨性能得到了提高。
这些实验结果表明，通过相应的改变和处理，可以有效地提升铜材料的耐磨性能。
5. 展望未来的研究方向尽管已经取得了一些进展，但铜基材料的耐磨性能研究仍有待进一步深入。
未来的研究可以从以下几个方向展开：首先，进一步探索涂层材料的选择和性能优化，以提高铜材料的耐磨性能。
耐磨铸钢强韧性的研究进展
、
列 。奥 氏体高锰钢 具有 高塑性 、 高韧性 以及低裂纹扩展等特性， 是一种极好
的耐冲击磨损材料， 广泛应用于矿 山、机械工程及其他经受冲 击负荷的机 械， 如挖掘机 的斗齿 、 破碎机和磨球机 的衬板 、 拖拉机和 坦克的履带 以及铁 路道岔等产品。 但是， 高锰钢的耐磨性只有在高冲击负荷 的工作条件下， 才能 表现 出来 ； 并且， 该钢屈服强度低， 初始硬度也低， 磨损较 快， 变形严重， 造成 拆卸维修 困难， 严重影响生产率的提高。因此， 在某些冲击载荷不高的场合，
据统计， 全世界每年钢铁材料 消耗量达７ 亿吨以上， 其中有５ Ｏ ％由于材料 磨损而消耗掉了。 根据我国冶金 、 矿 山、 农机 、 煤机 、 电力和建材５ 个系统的统 计。 以及机械部 门汽车、 拖拉机、工程机械 的不完全统计， 估算我国年消耗 金属材料达３ ０ ０ 万吨以上 。材料磨损的原因之一是因其强韧性不足， 从而在 冲击磨损条件下材料发生脆性剥落。 因此， 如何提高金属耐磨材料 的强韧性 是一直追求 的目标 。目前。 关于耐磨铸钢的研究 已相当广泛， 特 别是近２ Ｏ 年 来， 国内外根据用途和 资源状况发展了一系列耐磨铸钢品种 。 而对于强烈冲 击条件下使用的耐磨铸钢研究的还不多。 本文从合金化、 热处理 、 变质处理 、 熔炼工艺等方面对耐磨铸钢 的强韧化影响进行 了论述 。
素， 但其偏析系数仅 为０ ． ７ ２ — ０ ． ８ ７ ， 在凝固过程 中， 总有一部分碳偏析于凝 固 前沿， 起细化晶粒的作用 。 符寒光等人通过稀 土和钾 、 钠等元素对Ｚ Ｇ ８ ５ Ｃ ｒ １ ２
Ｍ ｏ Ｎ ｉ ｔ Ｎ 进行变质处理。 得到了很好 的效果 。 四、 熔炼工艺
此， 在 某些领域采用 电渣重熔技术替代锻造成为可能。如天津铁路１ ８ 局利 用该技术生产的内燃机 车柴油机 曲轴毛坯， 替代原来的锻造毛坯， 取得 了很 好的应用效果和经济效益 。因此， 通过冶金方法， 在炼钢时采取一些措施， 来 改善夹杂物和碳化物 的形态和分布， 成为当前强韧化研究的一个 重要方 向。 五、 研 究方 向 目 前， 关于高强韧耐磨铸钢的研 究虽然取得了一定的成果， 但是在高冲 击、 高应力磨料磨损领域还存在一些不足 。 如Ｔ Ｐ Ｍ 型隧道掘进机所用 的刀 圈， 该种掘进机的钻面 直径为 ８． ８ １ Ｔ Ｉ ， 同时装有 ７ ２ 把滚 刀， 工作过程 中滚刀 受总压力为 ２ ７ ０ ０ｔ ， 因此滚刀承受高应力、高冲击， 磨损相 当严重， 现在 需 要从国外进 口， 价格昂贵， 为节约外汇， 降低成本， 急需对刀 圈进行 国产化研
透明耐磨薄膜材料的研究进展
常 用 的有 Ｓ ｉ Ｏ ，Ｚ ｒ Ｏ ，Ｔ ｉ Ｏ 等 。其 中 Ｓ ｉ Ｏ 价 格便 宜 ，工 业上 应用 较
为 广泛 ：二 氧化 硅 的引入 分 为二类 ，一 类是 通过 采用 硅溶 胶的 方法 引
使 用 温度 低 、耐 热性 差 、吸水 率 高 、耐 磨 及耐有 机溶 剂性 差 。人 类为 源自关键词 ：耐磨 薄膜一
杂化材料
有机 一无机复合薄膜
改进有机 材料 耐磨性 最有效 的办 法是在 机材料 中 引入 无机 微粒 子 ，
、
透 明耐磨薄 膜材料 的性能 介绍
透 明 塑料 具有 很 多优 良的性 能 ，如加 工 性能 、耐 候性 、电绝 缘性
好 ，光学 性能 优 异 ，且质 轻性 韧 ，广 泛应 用各个 领 域 。不 足 之处 就是
２ ０ １ ３ ８ 年 月 Ｉ Ｉ
一
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
中国化工贸易
盎
透明耐磨 薄膜材料 的研究进展
邝洪光
（ 东莞市 环境保 护局 。广东 东莞 摘 ５ ２ ３ ０ ０ ０ ）
要 ：透 明耐磨薄膜材料性能优 良，应用广泛。本文简述 了透 明耐磨薄膜的性能 ，种类和制备 方法及研 究重点和发展 方向。
合 的 闷的 ，一些 涂 层需要 对基 板进 行 预处 理 。常 用 的薄膜 制备 方法 有
三 种 ：浸 涂 、旋 涂和 喷 涂 ，三 种方 法 各有 其优缺 点 。喷涂 一般 用于 工 业 化大 面积 透 明薄膜 的制 作过 程 中 。在 透 明塑料 表面 涂层 上涂 一层 薄 膜 并不 意 味着耐 磨涂 层制 备 完毕 ，还有 一个 固化 过程 ，由于采 用溶胶
耐磨材料的现状和发展
粒 径 (mm)
施 工 厚 度 (mm)
≥ 100
50~60
≥ 50~100
40~50
≤ 50 ＼
30~40 20~30
比照国外旳材料，人们开始大量研制和生产各类高 铬铸铁系列铸球、衬板和各类合金钢衬板等新型耐 磨材料，迎来了耐磨材料旳春天。到目前已形成耐 磨材料旳三大致系即：高锰钢系列（含超高锰钢、 加铬钼合金高锰钢、中锰钢等）；抗磨高铬铸铁系 列（含铬13、铬15、铬20、铬24、铬28等）；耐
高，耐久性好、使用期限长等特点。专用于冶金、 煤炭、火电、化工、水泥等行业旳冲渣沟、矿槽、 卸煤槽、下料斗、料筒仓旳内衬抗磨层和水利水电、 港口码头等工程旳泄洪闸、卸料斗旳抗磨层，起到 保护基础混凝土 ( 或钢筒仓 ) 旳作用。
一、使用范围
1 、发电行业旳卸煤沟、煤斗、储煤仓、干
煤栅、翻车机、捞渣机、水处理等。
耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、 力、化学以及生物功能旳新型材料，是信息技术、 生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设旳主 要基础材料，同步也对改造某些老式产业，如农业、 化工、建材等起着主要作用。
耐磨材料种类繁多，用途广泛，正在形成一种规模 宏大旳高技术产业群，有着十分广阔旳市场前景和 极为主要旳战略意义。耐磨材料按使用性能分，可 分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息 材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和 机敏（智能）材料。因为我们已把电子信息材料单 独作为一类新材料领域，所以这里所指旳新型耐磨 材料是除电子信息材料以外旳主要耐磨材料。
耐磨耐热材料生产发展循环经济面临旳问题
1）。耐磨耐热材料劳动生产率低，能源消耗大，污染 严重；对资源超量消耗；有资料表白：生产1吨合格铸 件排放500公斤粉尘，熔炼和浇注排放300公斤废渣， 1000立方米废气，排出1-1.5吨废砂；
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几种耐磨材料的研究与进展摘要：为了了解国内耐磨材料的研究与进展情况，本文对近年来耐磨自润滑发展进行了研究。
研究表明：(1)在耐磨材料研究和发展中，应充分分析典型磨损工况，了解各种磨损机理所占比重，从而确定对耐磨材料的要求，以进行合理的合金和组织设计。
(2)耐磨钢的发展方向在于通过合金化强化基体,提高其起始硬度和屈服强度，以改善低冲击、低应力磨损条件下的耐磨性,扩大其应用范围,并防止变形[1]。
(3)低、中合金耐磨钢通过合金设计和适当热处理，获得具有较高硬度，足够韧性，良好耐磨性的组织，可在较大冲击、较高应力的磨料磨损工况条件下使用。
关键词：耐磨材料自润滑摩擦磨损引言材料的破坏有3种形式：即断裂、腐蚀和磨损。
材料磨损尽管不象另外两种形式那样，很少引起金属工件灾难性的危害，但其造成的经济损失却是相当惊人的。
据早期统计，由磨损造成的经济损失,美国约150亿美元/年，西德约100亿马克/年，前苏联约120亿卢布/年。
在各类磨损中,磨料磨损又占有重要的地位，在金属磨损总量中占50%，在冶金矿山、建材、电力、农机、煤炭等行业磨料磨损尤为严重因此，研究和发展用于磨料磨损条件下的耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济有重要的意义[2]。
根据各类磨损机理与材料性能的关系，可提出对耐磨材料的常规要求：a、较高硬度、一定塑性；b、足够韧性和脆断抗力；c、高的应变疲劳和剥层疲劳抗力；d、高的淬透性和获得足够深的淬透层；e、良好的工艺性和生产工艺方便易行[3]。
1Fe-20Ni-3.5C自润滑材料镍基合金具有优良的热稳定性和抗腐蚀性能,在高温发动机和高温结构材料中具有极其重要的应用,近年来的研究表明,含石墨的镍基合金具有良好的自润滑性能,但由于镍的资源较短缺,价格居高不下,限制了材料的应用。
用熔炼法制备了Fe含量为20%~60%(质量分数)的镍-铁-石墨-硅合金,该合金具有良好的自润滑性能并显著降低了材料成本,其实验结果表明随着铁含量的增加,合金的自润滑性能逐渐提高,其中铁含量为60%时,合金干摩擦因数相对较低。
进一步增加Fe的含量可以使材料价格进一步降低,但对合金的摩擦磨损性能和机械性能的影响需要进行研究.研究采用熔炼法制备了Fe-20Ni-3.5C合金.随着铁含量的增加,合金析出碳化物的可能性变大,有可能减少固体润滑剂石墨的含量.硅是一种石墨化元素,可以抑制碳化物的生成,促使碳原子结晶成为石墨,提高合金中固体润滑组元的含量,而且可以固溶于奥氏体中提高材料的强度,改善材料的摩擦磨损性能.但硅含量的增加会使合金变脆,机械性能降低.因此必须以Fe-20Ni-3.5C合金为基础,研究添加不同含量的硅对合金的凝固组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响及其规律：1)采用熔炼法制备出不同硅含量的Fe-20Ni-3.5C固体自润滑材料,合金组织致密,石墨分布均匀,随着硅含量的增加,结晶的石墨形态由细片状逐渐变为粗片状石墨,当硅含量增至3.5%时,石墨的生长形态趋于等轴球状；2)随着添加硅量的增加,固溶于合金基体中的硅原子含量增加而碳含量降低,合金的硬度和抗拉强度先提高后降低,冲击韧性则随着合金硬度的降低而升高.当加入Si量达到3.5%时,由于合金基体硬度的降低及石墨的球状化,冲击韧性大幅度提高；3)合金的磨损率随合金硬度值的提高而降低.硬度的提高,减轻了粘着磨损,降低了磨损率,其中Fe-20%Ni-3.5%-2.5%Si具有较小的摩擦因数和较低的磨损率,其摩擦因数稳定在0.23左右,磨损形式主要以疲劳磨损为主[4]。
2稀土低合金耐磨钢焊条在对高锰钢的研究中已经发现：在高应力状态下（如强烈冲击或挤压载荷），高锰钢产生加工硬化，形成一层硬而耐磨的表层；在中低应力状态下，高锰钢不能充分加工硬化导致耐磨性能不能充分发挥。
而在高应力条件下工作的耐磨件不足10％，大部分的耐磨件在中低应力状态下服役。
低合金耐磨钢通过熔炼时加入Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、ＲＥ合金元素，然后结合热处理工艺获得马氏体和贝氏体的复合组织提高耐磨性。
但其铸钢件在使用过程中会出现裂纹、磨损等缺陷，使产品报废，若及时用焊接方法修复，可节约大量资金。
含稀土元素的熔敷金属耐磨性优于不含稀土元素的熔敷层。
在同等条件下测试添加稀土铈焊条和添加稀土钇焊条熔敷层的耐磨性随着磨损时间的增加，添加稀土铈焊条熔敷金属的耐磨性能要比稀土钇焊条熔敷金属的耐磨性能好。
磨性的作用机理在于稀土元素是较强的内吸附元素，在结晶过程中，稀土元素将聚集在晶界表面，聚集的结果能有效地阻止晶核在较大的过冷度下快速生长，从而达到细化组织的作用；另外弥散分布在焊接熔池中的稀土化合物也可作为异质晶核，会大大提高形核率，利于晶粒的细化，细化晶粒的作用结果最终会提高熔敷金属耐磨性。
１）稀土在熔敷金属中形成高熔点的稀土硫氧化合物；稀土改善夹杂物呈球状均匀分布；稀土降低熔敷金属中的扩散氢，其综合作用结果提高了熔敷金属的冲击韧度；２）两种焊条熔敷金属的化学成分与母材基本相当，保证了焊条与母材的匹配；３）稀土在焊接熔池中形成的稀土化合物作为异质形核，提高形核率，细化了晶粒，从而提高熔敷金属的耐磨性；４）添加１.５％氧化铈焊条的熔敷金属的耐磨性强于添加１.５％氧化钇焊条熔敷金属的耐磨性[5]。
3高温铜基自润滑材料铜基自润滑材料具有抗氧化、耐腐蚀及磨合性好等特性,含油粉末冶金铜基自润滑轴承和轴瓦在纺织机械、食品机械、办公机械及汽车工业中得到了广泛的应用.然而当温度高于300℃后,铜基材料强度明显降低、耐磨性变差.为了充分发挥铜基材料的优良特性,提高铜基自润滑材料的使用温度显得尤为重要.目前,针对基于镍铬合金基高温自润滑材料的应用研究较多,而对以铜合金为基体的高温自润滑材料的应用研究较为欠缺.深入研究铜基自润滑材料在较高温度条件下的摩擦磨损性能及机理,对研制开发高温铜基自润滑材料具有重要意义.选用不同粒度的石墨颗粒作为主要润滑组分,并对铜合金基体进行合金化优化设计,采用常规的粉末冶金方法制备了铜基石墨固体自润滑复合材料,考察了其在室温至500℃温度条件下的摩擦磨损性能。
均匀分布于铜基自润滑材料基体中的石墨属于软质相,在基体中可视为孔隙,起到割裂基体的作用,使得自润滑材料中的铜合金基体连续相呈现准连续状态.随着石墨含量的增加,其割裂基体的作用越强,从而导致材料性能下降.由室温下铜基石墨自润滑材料的物理机械性能和摩擦磨损性能,其中石墨粒度≤0.043mm.知复合材料的密度、硬度、强度及冲击韧性等物理机械性能均随着石墨含量的增加而降低.与此同时,石墨颗粒可以改善复合材料的减摩性能,石墨含量越高,复合材料的摩擦系数和磨损体积损失越小.但当石墨含量超过8%时,虽然摩擦系数进一步减小,但复合材料的磨损体积损失因强度过低反而增大.因此,应当根据具体的工况条件确定复合材料中石墨颗粒的含量,以达到强度与润滑性能的组合平衡。
由不同粒度石墨填充铜基自润滑材料的室温力学性能和摩擦磨损性能.可以看出,石墨颗粒对复合材料的室温力学和摩擦磨损性能影响很大,当石墨含量均为8%时,复合材料在室温下的密度、硬度、冲击韧性和压溃强度均随着石墨粒度的增大而提高,而磨损体积损失随着石墨颗粒度的增大而减小.铜基石墨自润滑复合材料的强度主要取决于铜合金基体,当石墨含量一定时,石墨粒径越小,其颗粒数量越多,表面积越大,材料中的孔隙就越多,承受外力的有效横截面积减少,故材料的强度降低.当石墨颗粒较大时,有利于铜合金基体形成连续的网络骨架,缺陷减少,故材料的整体强度、硬度和韧性得到提高.复合材料中的石墨受摩擦挤压及热的作用不断向表面提供润滑介质,在相对滑动界面形成较为稳定的润滑膜,并靠本身的“自耗”来不断补充和提供固体润滑剂、修复被撕裂或划伤的润滑膜,从而起到减摩作用.石墨颗粒越小,其在铜合金基体中的分布越均匀,越有利于向摩擦界面提供润滑介质并形成更完整的润滑膜,故减摩自润滑效果更好、摩擦系数更低。
在室温条件下,石墨颗粒粒度对铜基固体自润滑材料的力学性能和摩擦磨损性能具有一定的影响;石墨颗粒越小,则复合材料的摩擦系数越小,减摩自润滑效果越好;这是由于粒度较小的的石墨颗粒在铜合金基体中的分布更均匀,更利于形成完整的润滑膜所致.在室温至500℃温度范围内,铜基石墨固体自润滑复合材料的力学性能和摩擦磨损性能同石墨粒度及含量密切相关,其中CuNi-42复合材料试样具有优良的减摩抗磨性能,可在该温度区间内用于高温自润滑抗磨材料.在采用多元合金化增强基体强度的基础上,选用合适大小的石墨固体润滑剂颗粒,可以有效地提高铜基石墨自润滑材料的高温摩擦磨损性能[6]。
4CrMnMo空冷耐磨钢采用CrMnMo空冷耐磨钢作为硬及极硬岩石反井破岩滚刀刀体材料,经调质工艺处理后的性能较好地满足了硬及极硬岩石的破岩要求.为了满足硬及极硬岩石的破岩要求,该镶齿破岩滚刀刀体材料CrMnMo空冷钢具有HRC37~42硬度要求相对应的CrMnMo空冷钢调质处理的工艺应为(890+10)油淬+(570+20)回火.当CrMnMo空冷钢的硬度为HRC37~42时,与ZG30CrMnSiTi在相同温区回火后的性能相比,CrMnMo空冷钢的无缺口试样冲击韧性提高52%~213%,耐磨性提高11.11%~12.13%.CrMnMo空冷钢调质处理后的金相组织为回火索氏体,由于该钢含有强碳化物形成元素,使回火转变速度减慢,在上述温区回火后,回火索氏体中碳化物粒子尺寸细小,且呈弥散分布,从而使CrMnMo空冷钢具有高的强度韧性和耐磨性等综合性能[7]。
结论通过研究我们了解到作为耐磨材料必须应该具有特殊的力学性能以及一定的加工性能力学性能要求其具有较高的起始硬度和屈服强度,以改善低冲击、低应力磨损条件下的耐磨性,扩大其应用范围,并防止变形，较高硬度,足够韧性,良好耐磨性的组织,可在较大冲击、较高应力的磨料磨损工况条件下使用主要研究的是自润滑材料，而随着社会的发展，机器，工件的工作的环境越来越恶劣，对工件提出的要求越来越高，比如CrMnMo空冷耐磨钢作为硬及极硬岩石反井破岩滚刀刀体材料对更深地层处的矿石开采有着重要的意义，所以材料材料的研究与发展对整个国民经济的发展起着至关重要的作用。
参考文献[1]甘可可,李溪滨.耐磨钢结材料发展概况.湖南有色金属学报，2003,19（1）：24-26.[2]仝健民.耐磨钢研究进展.水利电力机械,2003，25（2）：30-40.[3]刘如铁，李溪滨，程时和.合金的自润滑机理.中国有色金属学报,2003（13）:470-473.[4]林登宜,朱定一,陈金栌.Si含量对Fe-20Ni-3.5C自润滑材料组织与性能的影响.福州大学学报(自然科学版),2006，34（5）：704-707.[5]李兴志,李建国,王建民等.稀土低合金耐磨钢焊条熔敷金属的组织和力学性能.热加工工艺,2006，35（11）：60-62.[6]尹延国,刘君武,郑治祥等.石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响.摩擦学学报,2005，25（3）：217-220.[7]刘金国,于淑政,龚建宇等.CrMnMo空冷耐磨钢调质处理的组织与性能的研究.煤炭学报,2003，28（5）：553-556.。