影晌耐磨板耐磨性的因素

目前，耐磨鋼雖尚未形成一個(gè)獨立的鋼類(lèi)，但在工程機械、農業(yè)機械、礦山機械和鉆探機械中已廣泛使用的高錳鋼就是一種專(zhuān)用的耐磨鋼。此外，模具鋼、工具鋼、軸承鋼、低合金高強度鋼等，也較廣泛地用于制造各種摩擦副的耐磨零件。(一)影晌鋼耐磨性的因素鋼的耐磨性與許多因素有關(guān)，除與外界因素，如工況條件(負荷、速度、溫度、環(huán)境介質(zhì)等)、摩擦副的結構尺寸、表面質(zhì)量、配偶件的材質(zhì)、磨料的形狀及大小等有關(guān)*1還與材料本身的各種性能(物理、機械、質(zhì)的化學(xué)成分和金相組織?；瘜W(xué)性能)及內部的組份、組織有很大的關(guān)系。這里主要討論材1.含碳量的影響:碳鋼的耐磨性一般是隨含碳量的增加而提高。對于亞共析鋼，退火時(shí)因鋼中含碳量的增加而使鋼中珠光體的含量增多，耐磨性增高;對過(guò)共析鋼，其耐磨性也隨著(zhù)含碳量的增加而有所提高。含碳量不同的鋼，若經(jīng)熱處理后表面達到相同的硬度時(shí)，含碳量高的鋼其耐磨性較好，抗磨料磨損的能力較強。這是因為隨含碳量的增加，材料的體積硬度增高之故;但材料的塑性、韌性將隨含碳量的增加而下降，在受沖擊載荷較大的工作條件下，耐磨性反而降低，此，含碳量的選定，還應考慮其工況條件。摩擦副往往因脆裂而失效原因。2.合金元素的影響:在鋼中加入一定量的各種合金元素(Or, Mo, W, Ti, V, Zr, Nb等)，其作用是為了強化基體，與碳生成特殊的金屬碳化物，以改善材料的物理、機械性能，從而達到提高材料耐磨性的目的。合金元素對耐磨性能的影響，主要取決于形成碳化物的傾向及其在鐵素體中的溶解度。一般說(shuō)來(lái)，與碳不易形成碳化物的元素，對材料耐磨性的影響不大。錳(Mn)雖是弱碳化物形成元素，但它在鋼中僅與鐵或其它碳化物作用，形成滲碳體型的碳化物，故在低錳鋼中對耐磨性還是有所改善，而在高錳鋼中，能擴大下相區，具有穩定奧氏體組織的作用。上述的一些合金元素與鋼中的碳元素都有較強的親和力，只要鋼中有足夠的含碳量，在一定條件下，就會(huì )形成各自特殊的碳化物，這將大大有利于材料耐磨性的改善。3.碳化物的影響:碳化物的類(lèi)型與分布也是影響材料耐磨性的主要因素之一。特殊的合金碳化物比一般滲碳體的耐磨性要高很多。當鋼中的碳化物元素與談原子的百分比增加時(shí)，將由一般滲碳體轉變?yōu)樘厥獾奶蓟?或由一種特殊碳化物變?yōu)榱硪环N含金屬元素更多的特殊碳化物，比如由F030--(Fe, Or)8C- .Or7C3- Or23O。等，其耐磨性將明顯地提高。VO, TiO, NbC比W,Or碳化物的耐磨性為優(yōu)，因前者易形成穩定而細小的碳化物，且隨組織中碳化物含量的增多，相對耐磨性也增高碳化物的形狀與分布對耐磨性的影響也較大，若鋼中出現網(wǎng)狀碳化物或部分呈塊狀，且碳化物沿晶界析出，或在基體上分布不均等，這都將降低其耐磨性。4.金相組織的影響:碳鋼的耐磨性與金相顯微組織的關(guān)系如圖7-2所示。對亞共析鋼，鐵素體一珠光體的耐磨性最差，其次是鐵素體一索氏體、鐵素體一屈氏體，而鐵素體一馬氏體組織的耐磨性最好;對共析鋼，其耐磨性依馬氏體、屈氏體、索氏體、索氏體一珠光體的順序下降;而對過(guò)共析鋼，隨著(zhù)組織的變化，依珠光體一滲碳體、索氏體一滲碳體、屈氏體一滲碳體、馬氏體一滲碳體、馬氏體的順序，其耐磨性增高。在同一摩擦條件下，含碳量相同時(shí)，板條狀馬氏體組織的耐磨性比針狀馬氏體好，而片狀珠光體組織比球狀耐磨性高,細珠光體組織又比粗珠光體的耐磨性好。