几种新型的耐磨材料.pdf

. 几种新型的耐磨材料 摩擦和磨损是与机械设备整个运转系统有关的复杂过程， 影响因素很多， 相应地减少摩 擦和提高耐磨性的措施也是多方面。然而，摩擦和磨损毕竟是发生在材料的表面层，因此， 材料本身的特性是一个最基本的影响因素。 随着科学技术和国民经济的高速发展， 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。 一 国外耐磨材料应用情况 经过 30 余年研究与发展的高峰期，国外耐磨材料的生产、应用已趋于稳定，发达国家 已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、 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，从其含量的不同可分为中碳、中高碳、高碳合金耐磨钢；从 合金元素的含量又可分为低合金、 中合金及高合金耐磨钢； 从组织的不同可分为奥氏体、 贝 氏体、马氏体耐磨钢。 耐磨铸铁中的普通白口铁、 低碳白口铸铁已近淘汰， 代之以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。 由于地球上的铬资 源远大于镍， 且价格较便宜， 至今这两种材料已在耐磨铸铁中占有主导地位， 从资源成本和 耐磨性等方面考虑， 镍硬铸铁的地位已在减弱。 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。 人们常说的高铬铸铁实际上 是指高铬钼白口铸铁，从含碳量可分为 Cr15 及 Cr20 两类，前者用于承受一般冲击磨损， 后者用于高冲击磨损及厚度较大的耐磨件。含铬量为 30% 级以上的高铬铸铁则用于耐热、 耐磨或耐腐蚀的工作。 从整体上看合金白口铸铁的耐磨性优于耐磨铸钢， 但后者韧性好， 在诸如衬板 （用于混 凝土搅拌机上） 、耐磨管道等方面有着广泛的应用。 国外耐磨铸钢有的使用极细珠光体组织， 其硬度只有 30HRC 左右，但韧性很好，冲击功为 Ak=80J 以上。用来制作磨损不严重的工 件，如双进双出球磨机衬板，其含量在 0.70%— 0.75% 左右，少量的合金元素可细化珠光体 组织，但在制作衬板时其耐磨性很低（年磨损量达 10mm/年）。 用于大直径高冲击的矿用球磨机衬板，国外的含碳量从 0.3% 起至 1.0% 以上，合金元素 含量从低、 中到高合金。 近年来发展了中高碳合金耐磨钢，旨在提高耐磨钢的硬度，合金元 素主要是满足淬透性的需要。 国外与国内所不同之处就是我国高碳、 中高碳合金耐磨钢较少， 其原因在于我国的冶炼、 铸造、 热处理工艺水平落后，不敢提高含碳量和合金含量。例如国 外大型矿山磨机可使用高碳中合金耐磨钢衬板， 又如电厂大型球磨机的高碳钢 （含微量合金 元素）锻球，其碎球率为 0 ，硬度为 55— 60HRC 。 虽然国外耐磨材料的生产和应用已趋于稳定， 但科学研究并未停步， 除了基础理论研究 外，在应用研究方面，金属陶瓷、