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材料的硬度与耐磨性的关系材料的硬度与耐磨性的关系 耐磨性是指抵抗摩擦作用的能力影响 这种能力的因素不仅取 决于钢的成分 组织和性能如硬度碳化物特性 数量 形状与分布 还与使用条件和拉伸工艺密切相关如 线材表面粘有大量的灰层沙 粒 硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标 它既可 理解为是材料抵抗弹性变形 塑性变形或破坏的能力 也可表述为 材料抵抗残余变形和反破坏的能力 不考虑其他因素的情况下硬度越高耐磨性也就好 铸铁的耐磨性 好是因为灰铸铁内含有片状石墨的 我们知道石墨具有润滑性能 所 以铸铁虽然硬度低但是耐磨性好就是因为石墨的减磨 还有就是表面 的光洁度 表面光洁度越高 摩擦越小 相对来说同种材料根据表面 处理不同 硬度跟耐磨性是成正比的 材料的硬度越高 耐磨性越好 故常将硬度值作为衡量材料耐 磨性的重要指标之一 但是耐磨性最好的材料不一定硬度高 最常用的耐磨材料比如铸 铁硬度就不高 发动机的凸轮轴就常用铸铁 更典型的还有滑动轴承 里的耐磨层是巴氏合金硬度也不高 还有蜗杆蜗轮减速器里为了增强 耐磨性 一般用硬度低青铜合金做蜗轮 耐磨 要求的是嵌入性和摩擦顺应性 就是材料磨过后能最快的 形成两摩擦面的凹凸相配合的磨擦面 如果单纯追求表面硬度 过硬 的材料不容易磨合 反而会降低摩擦面的耐磨性 根据磨损的机理 如果是切入式磨损 则提高表面硬度可以较 好的提高耐磨性 而如果是冲击性磨损 则提高的效果会差一些 高锰钢大家应该很熟悉 有很好的抗冲击耐磨性 韧性好的奥 氏体 在冲击时发生强烈的加工硬化 提高表面硬度 达到硬度和 韧性的很好结合 耐磨效果很好 如果材料中含有如石墨 六方氮化硼 硫化铁等具有片层状结 构的物质 在摩擦中这些物质起固体润滑剂的作用 可以提高耐磨 性 常见的铸铁 飞机发动机里的封严涂层等 塑料与金属对磨时 塑料有很好的适应性 而且还可在金属表 面形成薄薄的一层转移膜 改善耐磨性能 往复式压缩机的采用 PEEK 阀片代替金属阀片 就是一个很好的例子 巴氏合金则是有油润化条件下的一个非常经典的合金 它的结 构是硬质点分布在软相上 摩擦中 硬质点起支持作用 软相被稍 微多磨掉一些 形成的空隙正好容纳润滑油 改善润滑条件 硬度高不等于耐磨性好 硬度高耐磨好 作为一个经验性的初 步判断 还是有用的 如果在相同的条件下 相同的磨擦系数 成 分 组织 环境条件等等 硬度和耐磨性存在非线性的正比关系 磨损其实应该是接触表面应力范畴也就是在一定的压力下 运 动的两种金属相互作用 材料消耗的比例 在这种情况下 硬度高的比低的耐磨性好 润滑好时候比差的 时候好 表面比压小比大的耐磨好 含接触面积和压力 表面粗 糙度低的比高的好 内部结构是碳化物比其它晶体结构 马氏体 铁素体等 好 耐磨
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