1磨損的特性
磨損，是物體相對運動時相對運動表面的物質不斷損失或產生殘余變形的過程。
人們習慣于將磨損分為以下幾個主要類型:
I.磨料磨損因物料或硬突起物與材料表面相互作用使材料產生遷移的磨損。
I)鑿削磨料磨損(通常有較嚴重的沖擊作用，例如顆式破碎機7板的磨損)。耐磨鋼板
2)研磨磨料磨損(又稱高應力碾碎磨料磨損，例如球磨機磨球和襯板的磨損、中速磨輥和磨盤的磨損)。
3)刮傷磨料磨損(又稱低應力磨料磨損，或稱沖蝕或沖刷，例如渣漿泵葉輪和泵殼的磨損、管道的磨損)。
2.腐蝕磨損伴隨有化學及電化學反應的磨損。
3.粘著磨損因粘著作用使材料由一表面轉移到另一表面的磨損。
4.疲勞磨損因循環交變應力引起疲勞使材料脫落的磨損。 在生產實踐中遇到的磨損，往往是幾種磨損類型同時存在且相互影響，但是總有一種磨損類型及磨損機制起主導作用。因此在分析耐磨鋼件的磨損及耐磨鑄鋼選材時，首先要搞清具體的工況條件及起主要作用的磨損類型和磨損機制。耐磨鋼應用時常見的主要磨損類型是磨料磨損和腐蝕磨損。
2.1.2磨料磨損機制
磨料磨損機制常被分為切削機制、裂紋擴展機制和塑變磨損機制，也有人將之簡單分為切削機制和疲勞剝落機制。
磨損機制用來表征和說明材料的磨損過程，即磨損的產物—磨屑是怎樣形成的。基于對磨損表面的觀測，通常認為磨料磨損是在外力作用下磨料以一定角度與材料表面接觸，此作用力可分解成垂直于材料表面的分力和平行于材料表面的分力，垂直分力使磨料壓入材料表面，平行分力則使壓人表面的磨粒作切向運動，在材料表面產生擦傷或顯微切削作用，結果在材料表面留下磨痕。當材料具有一定塑性時，壓入的磨料可分為兩類:一類是其運動方向和棱角較有利于切削時，將對金屬表面產生顯微切削作用，另一類是壓人深度較淺的圓滑磨料，可能只在表面造成塑性變形而產生擦傷或材料擠壓推移，而中間形成“犁溝”，兩側堆積隆起。當材料為脆性材料時，傾向于形成壓碎磨損，犁溝為鋸齒狀。
1977第一屆國際材料磨損會議上，劍橋大學的D. Tabor教授的特邀報告中寫道“若硬的粒子或硬的粗糙表面切削或磨損與其相摩擦的材料表面時，發生磨粒磨損。磨粒磨損類似于顯微切削，且磨損率相當高。若磨粒不比被磨表面硬時，也發生磨損，但速度很低”。由此可見，材料的磨料磨損與磨料特性等相關。在研究磨料磨損時，要結合工況條件，研究磨料與材料之間的相互作用，應力分布規律，
2 .I .2 .1 根據組織因素等有關的問題
磨料磨損切削機制
Rabinowicz簡化模型，圓錐形磨料在載荷作用下滑動距離S后，可得:
F=Hm·7ru2
磨溝截面積為:AR=。't二“2. tang
一，一，、，，，。。F·5·tang
磨狽閱IT/", 1-73:v二HR'。=一A' Hm
從而說明，磨損體積與載荷F成正比，與滑動距離成正比，而與材料硬度Hm 成反比。這個簡化模型解釋了磨損中基本問題，但沒有考慮溝槽體積只是一部分形成磨損，而大部分發生塑性變形，排向兩邊和前沿，所以磨損體積應該乘上一個系數。另一問題是沒有考慮沖角對磨損的影響，當磨料對基體產生切削時，能否形成切屑與沖角有關，當沖角a超過臨界沖角a。時才能產生切屑，否則，只能產生塑變溝槽，將金屬排向兩邊和前緣，而不能形成切屑。
大量的現場觀察和實驗分析發現，磨料磨損不僅與材料硬度相關，更重要的是與磨料與材料的硬度比(Ha' Hm)關系密切，材料的磨損體積和相對耐磨性與磨料硬度的關系可分為三個區:
區域m—高磨損區，Hm< 0.8Hao
Richardson則認為金屬經磨損后表面硬度要提高，決定金屬耐磨性的是經磨損后的材料表面硬度Ho，而不是磨損前的原始硬度HMO
Zum Gahr等經過大量實驗，提出了fab因子理論(見圖2一la)，該理論認為塑性材料的磨損是犁溝和切削的綜合作用結果，其相對量可用下式表示:
lab Ag一(Al+A2) Ag =I一 Al+A2 AR 式中fab—塑變因子; A 1,A2—擠壓相對面凸出部分面積; Ag—擠壓相對面凹下部位面積。
當式中lab因子為零時，就出現犁溝，當lab因子為1時，則出現切削。此時線性磨損率為:
，，，，。二，F w 1b=甲’Jab萬式中W /S—單位長度的磨損量;
S—磨損距離;
巾—磨料形狀因子;
從式中可知，被磨材料的磨損量隨著形狀因子45的增大而增大，并且磨料越尖，形狀因子越大;磨損量隨著外部壓力增大而增加，隨著被磨材料的硬度增加而減少。公式中lab因子是材料表面實際變形能力的函數，也是材料強度的函數。fab因子隨著材料變形能力增加而減小。因為材料變形能力越強，越容易在型溝兩側產生塑性變形。對于確定的工況條件，材料高的耐磨性將通過小的fab 值和高的材料硬度來實現。
圖2一lb計算材料耐磨性與硬度及lab因子關系 A D2 FN一tan(f0.2 A a“專 lab二魚.a0.2. 兀丁tim cosp.sina+ tang w一’一(V-s)一‘__ 60.2f .b 了碑 ·。(a一Q) FN·。月·sina
式中，r tim為磨損表層的極限抗剪強度，60.2為屈服強度，a, 8如圖所示，R為摩擦角，S為磨粒滑動距離，V,,,為磨損量，w一‘為材料的耐磨性，對于給定的工況條件，。、Q" FN為常數，a0.2可用H代替，則上式可改寫為W-‘二K " 從而說明材料的耐磨性正比于材料的H/fab0
