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影晌耐磨板耐磨性的因素

作者: 來源: 日期:2018/5/19 16:28:27 人氣:19

目前,耐磨鋼雖尚未形成一個獨立的鋼類,但在工程機械、農業機械、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,除與外界因素,如工況條件(負荷、速度、溫度、環境介質等)、摩擦副的結構尺寸、表面質量、配偶件的材質、磨料的形狀及大小等有關*1還與材料本身的各種性能(物理、機械、質的化學成分和金相組織。化學性能)及內部的組份、組織有很大的關系。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;對過共析鋼,其耐磨性也隨著含碳量的增加而有所提高。含碳量不同的鋼,若經熱處理后表面達到相同的硬度時,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。一般說來,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,將由一般滲碳體轉變為特殊的碳化物;或由一種特殊碳化物變為另一種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,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;而對過共析鋼,隨著組織的變化,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,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。

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