材料的耐磨损性能,用磨耗量或耐磨指数表示。耐磨性又称耐磨耗性。耐磨性几乎和材料所有性能都有关系,而且在不同磨耗机理条件下,为提高耐磨性对材料性能亦有不同要求。磨损是工业领域和日常生活中常见的现象,造成这一现象的原因很多有物理化学和机械方面的,主要有磨粒磨损,粘着磨损(胶合),疲劳磨损(点蚀),腐蚀磨损,是造成材料和能源损失的一个重要原因。磨损问题涉及的范围很广。材料耐磨性作为工程研究,其目的所在是产品制造和产品生产过程中的磨损问题以及研究如何防止或减少磨损的工艺措施和方法。
耐磨性影响因素:
1、硬度:金属材料的耐磨性可以由材料的硬度来衡量。这主要是因为材料的硬度反映了材料抵抗物料压入表面的能力,硬度高物料压入材料表面的深度就浅,切削产生的磨悄体积就小,即磨损就小,耐磨性就高。
2、晶体结构的晶体的互溶性:密排六方点阵金属材料,即使摩擦面在非常干净的情况下,其摩擦因数仍为0.2-0.4,磨损率也较低。
3、温度:温度主要是通过对硬度、晶体结构的转变、互溶性以及增加氧化速率的影响来改变金属材料的耐磨性的。金属的硬度通常随温度的上升而下降,所以温度升高,磨损率增加。
4、塑性和韧性:塑性和韧性高说明材料可吸收的能量大,裂纹不易形成和掮,材料随反复变形能力大,不易形成疲劳剥落,即耐磨性好。
5、强度:磨损过程中,金属基体强度高,可以对抗磨硬质相提供良好的支撑,充分发挥抗磨硬质相抵抗磨损的能力,使耐磨材料表现出优异的耐磨性。
6、夹杂物等冶金缺陷:钢中的非塑性夹杂物等冶金缺陷,对疲劳磨损有严重的影响。
7、表面粗糙度:在接触应力一定的条件下,表面粗糙度值越小,抗疲劳磨损能力越高。当表面粗糙值小到一定值后,对抗疲劳磨损能力的影响将减小。
哪些金属材料具有很好的耐磨损性能:
高速钢
高速钢是一种含有较高量的碳、钨、钴、铬等合金元素的钢材,具有很好的切削性和磨削性,在高速和高温下也不易磨损。因此,高速钢通常用于制造锯片、刀具等需要高速切削和磨削的工业品。
铬钼钢
铬钼钢是一种合金元素含量较高的钢材,具有很好的耐磨性和抗热性,不易生锈和变形。因此,铬钼钢常用于制造耐磨零部件、航空发动机叶片等高强度和高耐用性要求的工业品。
铸铁
铸铁是一种含有较高量的碳和硅元素的铁合金材料,具有很好的耐磨性和抗腐蚀性。铸铁通常用于制造铁路轨道、桥梁等大型工业设备的零部件。
不锈钢
不锈钢是一种含有较高量的铬、镍等合金元素的钢材,具有很好的耐腐蚀、耐磨损和美观性。因此,不锈钢在制造医疗器械、厨具等具有高卫生要求,需要耐磨损和美观的工业品上广泛应用。
钽合金
钽合金是一种具有卓越耐磨性、耐热性和化学惰性等性能的材料,常用于制造航空航天和化工领域的零部件,也可作为半导体产业的基础材料。