材料的耐磨損性能,用磨耗量或耐磨指數(shù)表示。耐磨性又稱耐磨耗性。耐磨性幾乎和材料所有性能都有關(guān)系,而且在不同磨耗機(jī)理?xiàng)l件下,為提高耐磨性對(duì)材料性能亦有不同要求。磨損是工業(yè)領(lǐng)域和日常生活中常見的現(xiàn)象,造成這一現(xiàn)象的原因很多有物理化學(xué)和機(jī)械方面的,主要有磨粒磨損,粘著磨損(膠合),疲勞磨損(點(diǎn)蝕),腐蝕磨損,是造成材料和能源損失的一個(gè)重要原因。磨損問題涉及的范圍很廣。材料耐磨性作為工程研究,其目的所在是產(chǎn)品制造和產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的磨損問題以及研究如何防止或減少磨損的工藝措施和方法。
耐磨性影響因素:
1、硬度:金屬材料的耐磨性可以由材料的硬度來衡量。這主要是因?yàn)椴牧系挠捕确从沉瞬牧系挚刮锪蠅喝氡砻娴哪芰?,硬度高物料壓入材料表面的深度就淺,切削產(chǎn)生的磨悄體積就小,即磨損就小,耐磨性就高。
2、晶體結(jié)構(gòu)的晶體的互溶性:密排六方點(diǎn)陣金屬材料,即使摩擦面在非常干凈的情況下,其摩擦因數(shù)仍為0.2-0.4,磨損率也較低。
3、溫度:溫度主要是通過對(duì)硬度、晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變、互溶性以及增加氧化速率的影響來改變金屬材料的耐磨性的。金屬的硬度通常隨溫度的上升而下降,所以溫度升高,磨損率增加。
4、塑性和韌性:塑性和韌性高說明材料可吸收的能量大,裂紋不易形成和掮,材料隨反復(fù)變形能力大,不易形成疲勞剝落,即耐磨性好。
5、強(qiáng)度:磨損過程中,金屬基體強(qiáng)度高,可以對(duì)抗磨硬質(zhì)相提供良好的支撐,充分發(fā)揮抗磨硬質(zhì)相抵抗磨損的能力,使耐磨材料表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性。
6、夾雜物等冶金缺陷:鋼中的非塑性夾雜物等冶金缺陷,對(duì)疲勞磨損有嚴(yán)重的影響。
7、表面粗糙度:在接觸應(yīng)力一定的條件下,表面粗糙度值越小,抗疲勞磨損能力越高。當(dāng)表面粗糙值小到一定值后,對(duì)抗疲勞磨損能力的影響將減小。
哪些金屬材料具有很好的耐磨損性能:
高速鋼
高速鋼是一種含有較高量的碳、鎢、鈷、鉻等合金元素的鋼材,具有很好的切削性和磨削性,在高速和高溫下也不易磨損。因此,高速鋼通常用于制造鋸片、刀具等需要高速切削和磨削的工業(yè)品。
鉻鉬鋼
鉻鉬鋼是一種合金元素含量較高的鋼材,具有很好的耐磨性和抗熱性,不易生銹和變形。因此,鉻鉬鋼常用于制造耐磨零部件、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等高強(qiáng)度和高耐用性要求的工業(yè)品。
鑄鐵
鑄鐵是一種含有較高量的碳和硅元素的鐵合金材料,具有很好的耐磨性和抗腐蝕性。鑄鐵通常用于制造鐵路軌道、橋梁等大型工業(yè)設(shè)備的零部件。
不銹鋼
不銹鋼是一種含有較高量的鉻、鎳等合金元素的鋼材,具有很好的耐腐蝕、耐磨損和美觀性。因此,不銹鋼在制造醫(yī)療器械、廚具等具有高衛(wèi)生要求,需要耐磨損和美觀的工業(yè)品上廣泛應(yīng)用。
鉭合金
鉭合金是一種具有卓越耐磨性、耐熱性和化學(xué)惰性等性能的材料,常用于制造航空航天和化工領(lǐng)域的零部件,也可作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料。