磨损与耐磨材料

磨损与耐磨材料磨损的种类磨损的种类磨料磨损：当硬质颗粒或表面粗糙物体在压力作用下，对金属表面进行显微切削，即产生了磨料磨损；影响因素：磨料的尺寸和硬度；材料的硬度和断裂韧性；材料的微观组织；工况环境和温度介质；磨损时间。磨损的种类黏着磨损：金属间相对运动，由于两接触面凹凸不平引起表面金属变形，局部高温焊合而撕裂式转移结合到另一表面的破坏形式。影响因素：金属互溶性；显微组织；载荷大小及滑动速度；环境气氛和温度影响。疲劳磨损：摩擦副表面相对滚动或滑动时，周期性载荷使接触区受到很大应力，当超过材料强度时，将在表层的薄弱点处引起裂纹，逐渐扩展，最后金属断裂剥落下料，造成点蚀或剥落。影响因素：材料纯度；微观组织；硬度；表面粗糙度；润滑油及环境磨损的种类冲蚀磨损：材料受到小而松散的流动粒子冲击时表现出破坏的一种磨损形式。影响因素：入射角，塑性材料20~30o，脆性材料90o；粒子速度冲蚀时间；环境温度入射粒子性能实际磨损是非常复杂的，是由多种磨损形式交互作用的结果。金属表面腐蚀腐蚀：金属和它所处的环境之间由于发生化学或电化学等作用而引起的变质或破坏，包括化学、力学、环境等多因素交互作用。分类：腐蚀机理分类：化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏，例如金属在干燥的气体或不导电的酒精、石油中发生腐蚀。电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而引起的破坏，存在阴极反应和阳极反应，有腐蚀电流产生，如大气、海水、土壤腐蚀等。物理腐蚀：金属由于单纯的物理溶解作用引起的破坏。破坏形式分类：全面腐蚀(整体腐蚀)：整个金属表面同时进行以基本相同的速度产生的腐蚀。局部腐蚀：腐蚀仅发生在局部区域，如缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、电偶腐蚀。环境分类：大气腐蚀、电解质腐蚀、海水腐蚀、溶盐腐蚀、土壤腐蚀。提高金属耐磨性及抗蚀性的对应策略提高耐磨性策略：合理选材根据磨损性质选择合适的润滑方式、许用载荷零件形状的正确设计环境、温度、介质、流动速度的控制对材料表面进行改性：表面加工硬化、表面热处理、喷镀、堆焊、渗碳、渗氮、PVD、CVD、深冷处理、离子注入等。提高抗蚀性策略：合理选材零件形状的正确设计环境、温度、介质的控制表面防护处理：电镀、化学镀、喷镀、热处理、表面阳极化处理、钝化处理、安装牺牲阳极等。堆焊表面改性处理(提高耐蚀性和耐磨性)堆焊合金性能合金钢类堆焊材料：分为珠光体类、马氏体类、奥氏体类三类，珠光体类硬度较高，韧性较好；马氏体类主要为高碳多元合金马氏体(含Co、W、Mo、V)，强度硬度高，耐磨性好；奥氏体类奥氏体组织，对某一具体的磨损因素具有很好的耐磨性，如13Mn。合金铸铁：分为M合金铸铁和A合金铸铁以及高Cr合金铸铁，前者基体组织中有大量的莱氏体碳化物，具有优异的抗磨粒磨损能力，后者基体组织为AorM。碳化钨堆焊合金：在Fe、Co、Ni、Cu基上镶嵌大量的碳化钨颗粒，WC有铸造、包覆Co的WC该材料抗磨粒磨损，优良的耐热性，良好的耐腐蚀性和抗低度冲击性。Co基堆焊合金：基体组织A+共晶组织，含碳量低时，树枝状的A+Co-Cr-W固溶体+该固溶体与Cr-W复合碳化物共晶体,含碳量增加，固溶体减少，共晶成分增加，具有良好的各类耐磨性，很高的红硬性、抗蚀性、抗冲击、抗热疲劳、抗氧化和抗金属间磨损，但价格昂贵，堆焊时具有冷、热裂倾向。Ni基合金：分为B化物Ni基合金，Ni-Cr-W-Mo合金(哈氏)、Ni-Cu合金，具有很好的抗金属间磨损、耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性，价格昂贵，堆焊工业性能好。堆焊材料的选择原则堆焊材料的选择堆焊材料的选择堆焊材料的选择焊缝金属表示方法焊接方法及焊缝性能表示焊条型号热喷涂材料喷涂材料性能防大气腐蚀喷涂材料性能粘度小、不易夹渣、流动性好、具有弥散强化和固溶强化的功能，通过镀层的重熔可有效消除气