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七大因素影响材料耐磨性

2012-12-31 12:02:07      点击:
七大因素影响材料耐磨性
不同材料的耐磨性区别很大,如何选择合适的耐磨材料,这要根据材料的七大因素,下面磨磨通教您根据七大因素选择材料。
(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, 切削产生的磨屑体积就小,即磨损就小,耐磨性就高。因此,导致材料硬度提高的 金属组织,一般也能提高材料的耐磨性。但是,由于材料的成分和组织有差别,材 料组织可能不适应某一种特定的磨损条件,硬度大小不能成为比较材料耐磨性的充 分基础。
(2)晶体结构和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。钴就属于这种典型的材 料,因此钻可以作为硬度髙的耐磨合金的重要组成元素。冶金上互溶性较差的一对 金属摩擦副可以获得较低的摩擦因数和磨损率。如与钢形成一对摩擦副的材料在铁 中的溶解度很小,或者这种材料是一种金属间化合物,则这对摩擦副表面的耐磨性 就较好。
(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。有些摩擦零件〔如高温轴承、刀具)就要求采用热硬性 高的材料。材料中应含有钴、铬、钨和钼等合金元素。摩擦副的互溶性可以看做是 温度的函数。如果温度上升,则材料易于互溶,影响材料的磨损率。此外,温度的 升高对增加氧化速率起着促进作用,而且对生成氧化物的种类有显著的影响,所以 对摩擦和金属的磨损性能也有重要的作用。
(4)塑性和韧性塑性和韧性高说明材料可吸收的能量大,裂纹不易形成和扩 展,材料承受反复变形能力大,不易形成疲劳剥落,即耐磨性好。试验表明,硬度 相同的不同材料其耐磨性是有差异的。同样,韧性相同的不同材料耐磨性也不相 同。如淬火态的试样和淬火十回火的试样相比较,硬度可能相当,但由于韧性不同 而造成耐磨性的不同。其实质是显微组织的不同而导致的耐磨性不同。但如果耐磨 材料的显微组织相同,则可以以硬度的髙低来衡量耐磨性的髙低。
(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,在相 同硬度下,高强度耐磨材料具有更好的耐磨性。
(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。如钢中的氮化物、氧化物、硅酸盐等带棱角的质点,在受力过程中,其变 形不能与基体协调而形成空隙,构成应力集中源,在交变应力作用下出现裂纹并扩 展,后导致疲劳磨损早期出现。因此,选择含有害夹杂物少的钢(如轴承常用 净化钢沁对提高摩擦副抗疲劳磨损的能力有重要的意义。在某些情况下,铸铁的 抗疲劳磨损能力优于钢,这是因为钢中微裂纹受摩擦力的影响具有一定的方向性, 且也容易渗入油而扩展;而铸铁基体组织中含有石墨,裂纹沿石墨发展且没有方向 性,润滑油不易渗入裂纹。
(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。当表面粗糙度值小到一定值后,对抗疲劳磨损能力的影响将减小。 如滚动轴承,当表面粗糙度值尺Ra为0.32μm时,其轴承寿命比Ra为0.63μm的 高2 ~3倍,Ra为0.16μm比Ra为0.32μm的髙1倍,Ra为0.08μm比Ra为0.16μm的高0.4倍,而Ra为0.08μm的以下时,其变化对疲劳磨损影响甚微。 如果接触应力太大,则无论表面粗糙度值多么小,其抗疲劳磨损能力都不髙。此 外,若零件表面硬度越高,其表面粗糙度值也就应越小,否则会降低抗疲劳磨损 能力。
此外,材料中的合金元素和第二相及基体组织也明显影响其耐磨性。
根据以上材料的七大因素可以判断耐磨性,如若您还有不明之处,请与我公司技术人员联系。