耐磨材料及其耐磨性

• （三)高合金耐磨铸钢
• 含有高合金的钢种多为耐酸钢和耐热钢。在这些 钢种中添加高合金的主要目的是增加钢的耐蚀件 和耐热性，因此含碳量控制得很低．这是达不到 耐磨性要求的。为了赋予高合金钢以耐磨性．除 需要高硬度的基体组织外还要有耐磨相即碳化物 出现。为此，碳量一般应控制在1%左右，满足这 些条件的钢种在我国属于合金工具钢范畴，其牌 号可列举如下：
• (1)碳：碳溶入奥氏体可以起到增强加工硬化的作 用，从而提高强度和耐磨性。但碳量过多．易形 成连续网状碳化物。冲击韧性明显下降，耐磨性 也受到影响。
• (2)锰：锰可以扩大奥氏体相区，增加奥氏体的稳 定性。含锰量过低满足不了生成奥氏体的条件， 太高会产生粗大柱状晶．并形成锰的碳化物，给 热处理带来困难。锰碳比一般控制在9—11。对 于耐磨性要求高，冲击韧性要求不高，形状简单 或薄壁件，碳含量可控制在1.2％一1.3％，锰含 量11％一14％，即锰碳比取低限；相反可提高锰 碳比。
材料的耐磨性及其评定方法
（一） 材料耐磨性的定义
材料耐磨性是指某种材料在一定的摩擦条件下 抵抗磨损的能力。通常，它以磨损率的倒数来表
示。即 式中 材 1料的耐磨性；
W——材料在单位时间或单W位运动距离内产生的 磨损量，即磨损率，
一般采用相对耐磨性的方法来评定材料的耐磨性，在 一定程度上可以避免在磨损过程中由于参量变化及 测量误差造成的系统误差，可以更科学而精确地评 定材料的磨损性能。因此，这种评定方法已得到广 泛的应用。
• (二)材料耐磨性的测定方法 • 1. 失重法 • 2．尺寸变化侧重法 • 3．表面形貌测定法 • 4．刻痕法 • 5．同位素测定方法
测定方法 仪器
数据来源 仪器灵敏度 特点
应用
失重法
化学天平 平均值
10-5g
测定尺寸变 化法
形貌测定法
卡尺 测微仪 气动传感器 光学干涉仪
表面粗糙度 仪
平均
10-4mm
三、有色合金耐磨材料
• 在有色台金耐磨材料中．较为重要的有两类： 一类是钴基耐磨合金，另一类是青铜。
• （一）钴基耐磨合金 • 钴基耐磨台金是由高温合金发展而来的，它不但
具有优异的耐磨性，而且还具有良好的耐机械冲 击和热冲击性能．良好的耐热性、抗高温氧化性 ，耐蚀性以及高温硬度等等。因而常被用于在苛 刻环境中工作的磨件。
沿压痕深度 测量
试样 微型零件
零件试样
(三)材料耐磨性的表示方法
（四）耐磨材料的选用
金属的耐磨材料
• (一) 低合金耐磨铸钢 • 低合金耐磨铸钢的合金成份总量在5%以下。其主
要合金素包括：锰、硅、铬、钼、镍等。加入这 些合金元素的主要目的是提高钢的淬透性和淬硬 性。 • (二) 中合金耐磨铸钢 • 中合金耐磨铸钢品种较少．其中较为重要的是中 锰钢系列。中锰钢的锰含量在6％左右．它包括台 钼中锰钢，含铬中锰钢，中锰烯土钢。高碳中锰 钢等等。
• 二．耐磨铸铁
• 铸铁具有优良的耐磨性，作为耐磨材料得到广泛 应用。铸铁的耐磨性取决于其组织，
• 在摩擦磨损条件下，灰铁或球铁中的石墨是良好 的润滑剂．能起到储油与润滑的作用。
• 1高磷合金铸铁 • 2稀土-镁-钒-钛球墨铸铁 • 3稀土-镁—中锰球铁 • 4普通白口铁 • 5镍硬白口铸铁 • 6铬系白口铸铁
平均
局部
局部
10-5mm
局部（平均）10-6mm
放射性同位 计数器 素测定法
平均
10-5---10-7g
照相
分布
10-12g
可恨测定法 显微镜 硬度计
局部
10-4mm
仔细清洗、 试样 保持干燥
操作简单
零件
安装小心 测定比较困难
测定的是绝 对值
试样 零件试样
连续记录， 敏感，对入 体有损，需 采用保护装 置
• (二)青铜合金
• 青铜合金除作为减摩材料用来制作轴承等零件外 ，也可作为耐磨材料使用，以下是两种常用的青 铜耐磨材料：
• 1.铝பைடு நூலகம்铜是无锡青铜中应用最广泛的一种。
• 2.铍青铜是硬度和强度最高的铜基合金之一。故 常用于润滑及潮湿环境．此时磨损率极低。
四．硬质合金
• 硬质合金按其成汾和用途可大致分类如下； • 1. WC—Co硬质合金 • 2.WC-TIC—Co，和WC—TIC—TaC-Co硬质合金 • 3.TiC基硬质合金 • 4.超细晶粒WC-Co硬质合金 • 5.涂层硬质合金 • 6.钢结硬质合金 • 7.其它硬质合金
• ZGw18Cr4V, ZGWl2Cr4V4Mo
• ZGW 9Cr4V2, ZGW 9Cr4V等
• (四)高锰钢
• 这种钢的铸态组织为奥氏体加碳化物。1．高锰钢 的规格及番元素的作用普通高锰钢的锰含量为1014％，碳含量为0.9-1.4％。即所谓标准型的高锰 钢。
• 在高锰钢中。几种主要的元素作用如下：