1磨损的特性
磨损，是物体相对运动时相对运动表面的物质不断损失或产生残余变形的过程。
人们习惯于将磨损分为以下几个主要类型:
I.磨料磨损因物料或硬突起物与材料表面相互作用使材料产生迁移的磨损。
I)凿削磨料磨损(通常有较严重的冲击作用，例如颗式破碎机7板的磨损)。耐磨钢板
2)研磨磨料磨损(又称高应力碾碎磨料磨损，例如球磨机磨球和衬板的磨损、中速磨辊和磨盘的磨损)。
3)刮伤磨料磨损(又称低应力磨料磨损，或称冲蚀或冲刷，例如渣浆泵叶轮和泵壳的磨损、管道的磨损)。
2.腐蚀磨损伴随有化学及电化学反应的磨损。
3.粘着磨损因粘着作用使材料由一表面转移到另一表面的磨损。
4.疲劳磨损因循环交变应力引起疲劳使材料脱落的磨损。 在生产实践中遇到的磨损，往往是几种磨损类型同时存在且相互影响，但是总有一种磨损类型及磨损机制起主导作用。因此在分析耐磨钢件的磨损及耐磨铸钢选材时，首先要搞清具体的工况条件及起主要作用的磨损类型和磨损机制。耐磨钢应用时常见的主要磨损类型是磨料磨损和腐蚀磨损。
2.1.2磨料磨损机制
磨料磨损机制常被分为切削机制、裂纹扩展机制和塑变磨损机制，也有人将之简单分为切削机制和疲劳剥落机制。
磨损机制用来表征和说明材料的磨损过程，即磨损的产物—磨屑是怎样形成的。基于对磨损表面的观测，通常认为磨料磨损是在外力作用下磨料以一定角度与材料表面接触，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，垂直分力使磨料压入材料表面，平行分力则使压人表面的磨粒作切向运动，在材料表面产生擦伤或显微切削作用，结果在材料表面留下磨痕。当材料具有一定塑性时，压入的磨料可分为两类:一类是其运动方向和棱角较有利于切削时，将对金属表面产生显微切削作用，另一类是压人深度较浅的圆滑磨料，可能只在表面造成塑性变形而产生擦伤或材料挤压推移，而中间形成“犁沟”，两侧堆积隆起。当材料为脆性材料时，倾向于形成压碎磨损，犁沟为锯齿状。
1977第一届国际材料磨损会议上，剑桥大学的D. Tabor教授的特邀报告中写道“若硬的粒子或硬的粗糙表面切削或磨损与其相摩擦的材料表面时，发生磨粒磨损。磨粒磨损类似于显微切削，且磨损率相当高。若磨粒不比被磨表面硬时，也发生磨损，但速度很低”。由此可见，材料的磨料磨损与磨料特性等相关。在研究磨料磨损时，要结合工况条件，研究磨料与材料之间的相互作用，应力分布规律，
2 .I .2 .1 根据组织因素等有关的问题
磨料磨损切削机制
Rabinowicz简化模型，圆锥形磨料在载荷作用下滑动距离S后，可得:
F=Hm·7ru2
磨沟截面积为:AR=。't二“2. tang
一，一，、，，，。。F·5·tang
磨狈阅IT/", 1-73:v二HR'。=一A' Hm
从而说明，磨损体积与载荷F成正比，与滑动距离成正比，而与材料硬度Hm 成反比。这个简化模型解释了磨损中基本问题，但没有考虑沟槽体积只是一部分形成磨损，而大部分发生塑性变形，排向两边和前沿，所以磨损体积应该乘上一个系数。另一问题是没有考虑冲角对磨损的影响，当磨料对基体产生切削时，能否形成切屑与冲角有关，当冲角a超过临界冲角a。时才能产生切屑，否则，只能产生塑变沟槽，将金属排向两边和前缘，而不能形成切屑。
大量的现场观察和实验分析发现，磨料磨损不仅与材料硬度相关，更重要的是与磨料与材料的硬度比(Ha' Hm)关系密切，材料的磨损体积和相对耐磨性与磨料硬度的关系可分为三个区:
区域m—高磨损区，Hm< 0.8Hao
Richardson则认为金属经磨损后表面硬度要提高，决定金属耐磨性的是经磨损后的材料表面硬度Ho，而不是磨损前的原始硬度HMO
Zum Gahr等经过大量实验，提出了fab因子理论(见图2一la)，该理论认为塑性材料的磨损是犁沟和切削的综合作用结果，其相对量可用下式表示:
lab Ag一(Al+A2) Ag =I一 Al+A2 AR 式中fab—塑变因子; A 1,A2—挤压相对面凸出部分面积; Ag—挤压相对面凹下部位面积。
当式中lab因子为零时，就出现犁沟，当lab因子为1时，则出现切削。此时线性磨损率为:
，，，，。二，F w 1b=甲’Jab万式中W /S—单位长度的磨损量;
S—磨损距离;
巾—磨料形状因子;
从式中可知，被磨材料的磨损量随着形状因子45的增大而增大，并且磨料越尖，形状因子越大;磨损量随着外部压力增大而增加，随着被磨材料的硬度增加而减少。公式中lab因子是材料表面实际变形能力的函数，也是材料强度的函数。fab因子随着材料变形能力增加而减小。因为材料变形能力越强，越容易在型沟两侧产生塑性变形。对于确定的工况条件，材料高的耐磨性将通过小的fab 值和高的材料硬度来实现。
图2一lb计算材料耐磨性与硬度及lab因子关系 A D2 FN一tan(f0.2 A a“专 lab二鱼.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为磨损表层的极限抗剪强度，60.2为屈服强度，a, 8如图所示，R为摩擦角，S为磨粒滑动距离，V,,,为磨损量，w一‘为材料的耐磨性，对于给定的工况条件，。、Q" FN为常数，a0.2可用H代替，则上式可改写为W-‘二K " 从而说明材料的耐磨性正比于材料的H/fab0
