材料的耐磨損性能,用磨耗量或耐磨指數表示。耐磨性又稱耐磨耗性。耐磨性幾乎和材料所有性能都有關系,而且在不同磨耗機理條件下,為提高耐磨性對材料性能亦有不同要求。磨損是工業領域和日常生活中常見的現象,造成這一現象的原因很多有物理化學和機械方面的,主要有磨粒磨損,粘著磨損(膠合),疲勞磨損(點蝕),腐蝕磨損,是造成材料和能源損失的一個重要原因。磨損問題涉及的范圍很廣。材料耐磨性作為工程研究,其目的所在是產品制造和產品生產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。這主要是因為材料的硬度反映了材料抵抗物料壓入表面的能力,硬度高物料壓入材料表面的深度就淺,切削產生的磨悄體積就小,即磨損就小,耐磨性就高。
2、晶體結構的晶體的互溶性:密排六方點陣金屬材料,即使摩擦面在非常干凈的情況下,其摩擦因數仍為0.2-0.4,磨損率也較低。
3、溫度:溫度主要是通過對硬度、晶體結構的轉變、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,材料隨反復變形能力大,不易形成疲勞剝落,即耐磨性好。
5、強度:磨損過程中,金屬基體強度高,可以對抗磨硬質相提供良好的支撐,充分發揮抗磨硬質相抵抗磨損的能力,使耐磨材料表現出優異的耐磨性。
6、夾雜物等冶金缺陷:鋼中的非塑性夾雜物等冶金缺陷,對疲勞磨損有嚴重的影響。
7、表面粗糙度:在接觸應力一定的條件下,表面粗糙度值越小,抗疲勞磨損能力越高。當表面粗糙值小到一定值后,對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、航空發動機葉片等高強度和高耐用性要求的工業品。
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、橋梁等大型工業設備的零部件。
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,不銹鋼在制造醫療器械、廚具等具有高衛生要求,需要耐磨損和美觀的工業品上廣泛應用。
鉭合金
鉭合金是一種具有卓越耐磨性、耐熱性和化學惰性等性能的材料,常用于制造航空航天和化工領域的零部件,也可作為半導體產業的基礎材料。