磨損與耐磨材料

磨損與耐磨材料磨損的種類磨損的種類磨料磨損：當(dāng)硬質(zhì)顆?；虮砻娲植谖矬w在壓力作用下，對金屬表面進(jìn)行顯微切削，即產(chǎn)生了磨料磨損；影響因素：磨料的尺寸和硬度；材料的硬度和斷裂韌性；材料的微觀組織；工況環(huán)境和溫度介質(zhì)；磨損時間。磨損的種類黏著磨損：金屬間相對運(yùn)動，由于兩接觸面凹凸不平引起表面金屬變形，局部高溫焊合而撕裂式轉(zhuǎn)移結(jié)合到另一表面的破壞形式。影響因素：金屬互溶性；顯微組織；載荷大小及滑動速度；環(huán)境氣氛和溫度影響。疲勞磨損：摩擦副表面相對滾動或滑動時，周期性載荷使接觸區(qū)受到很大應(yīng)力，當(dāng)超過材料強(qiáng)度時，將在表層的薄弱點處引起裂紋，逐漸擴(kuò)展，最后金屬斷裂剝落下料，造成點蝕或剝落。影響因素：材料純度；微觀組織；硬度；表面粗糙度；潤滑油及環(huán)境磨損的種類沖蝕磨損：材料受到小而松散的流動粒子沖擊時表現(xiàn)出破壞的一種磨損形式。影響因素：入射角，塑性材料20~30o，脆性材料90o；粒子速度沖蝕時間；環(huán)境溫度入射粒子性能實際磨損是非常復(fù)雜的，是由多種磨損形式交互作用的結(jié)果。金屬表面腐蝕腐蝕：金屬和它所處的環(huán)境之間由于發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)等作用而引起的變質(zhì)或破壞，包括化學(xué)、力學(xué)、環(huán)境等多因素交互作用。分類：腐蝕機(jī)理分類：化學(xué)腐蝕：金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞，例如金屬在干燥的氣體或不導(dǎo)電的酒精、石油中發(fā)生腐蝕。電化學(xué)腐蝕：金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)作用而引起的破壞，存在陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，有腐蝕電流產(chǎn)生，如大氣、海水、土壤腐蝕等。物理腐蝕：金屬由于單純的物理溶解作用引起的破壞。破壞形式分類：全面腐蝕(整體腐蝕)：整個金屬表面同時進(jìn)行以基本相同的速度產(chǎn)生的腐蝕。局部腐蝕：腐蝕僅發(fā)生在局部區(qū)域，如縫隙腐蝕、點蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕、電偶腐蝕。環(huán)境分類：大氣腐蝕、電解質(zhì)腐蝕、海水腐蝕、溶鹽腐蝕、土壤腐蝕。提高金屬耐磨性及抗蝕性的對應(yīng)策略提高耐磨性策略：合理選材根據(jù)磨損性質(zhì)選擇合適的潤滑方式、許用載荷零件形狀的正確設(shè)計環(huán)境、溫度、介質(zhì)、流動速度的控制對材料表面進(jìn)行改性：表面加工硬化、表面熱處理、噴鍍、堆焊、滲碳、滲氮、PVD、CVD、深冷處理、離子注入等。提高抗蝕性策略：合理選材零件形狀的正確設(shè)計環(huán)境、溫度、介質(zhì)的控制表面防護(hù)處理：電鍍、化學(xué)鍍、噴鍍、熱處理、表面陽極化處理、鈍化處理、安裝犧牲陽極等。堆焊表面改性處理(提高耐蝕性和耐磨性)堆焊合金性能合金鋼類堆焊材料：分為珠光體類、馬氏體類、奧氏體類三類，珠光體類硬度較高，韌性較好；馬氏體類主要為高碳多元合金馬氏體(含Co、W、Mo、V)，強(qiáng)度硬度高，耐磨性好；奧氏體類奧氏體組織，對某一具體的磨損因素具有很好的耐磨性，如13Mn。合金鑄鐵：分為M合金鑄鐵和A合金鑄鐵以及高Cr合金鑄鐵，前者基體組織中有大量的萊氏體碳化物，具有優(yōu)異的抗磨粒磨損能力，后者基體組織為AorM。碳化鎢堆焊合金：在Fe、Co、Ni、Cu基上鑲嵌大量的碳化鎢顆粒，WC有鑄造、包覆Co的WC該材料抗磨粒磨損，優(yōu)良的耐熱性，良好的耐腐蝕性和抗低度沖擊性。Co基堆焊合金：基體組織A+共晶組織，含碳量低時，樹枝狀的A+Co-Cr-W固溶體+該固溶體與Cr-W復(fù)合碳化物共晶體,含碳量增加，固溶體減少，共晶成分增加，具有良好的各類耐磨性，很高的紅硬性、抗蝕性、抗沖擊、抗熱疲勞、抗氧化和抗金屬間磨損，但價格昂貴，堆焊時具有冷、熱裂傾向。Ni基合金：分為B化物Ni基合金，Ni-Cr-W-Mo合金(哈氏)、Ni-Cu合金，具有很好的抗金屬間磨損、耐熱性、抗氧化性、耐腐蝕性，價格昂貴，堆焊工業(yè)性能好。堆焊材料的選擇原則堆焊材料的選擇堆焊材料的選擇堆焊材料的選擇焊縫金屬表示方法焊接方法及焊縫性能表示焊條型號熱噴涂材料噴涂材料性能防大氣腐蝕噴涂材料性能粘度小、不易夾渣、流動性好、具有彌散強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化的功能，通過鍍層的重熔可有效消除氣