耐磨材料的研究现状
铜基复合材料的摩擦磨损性能研究现状
ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ｓ ，ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｗｅ ａ ｒ
０ 引言
铜 基复 合材 料具有 较高 的强 度及 良好 的导 电导 热 性 、 减 磨 耐磨 性 、 耐蚀 性 等一系 列优 点 ， 在摩 擦 减磨 材 料 、 电接触 材 料 和机 械零 件材料 等领 域发 挥着 重 要 的作 用 ＿ １ ］ 。随 着铜 基 复合材 料应 用 的越 来越 广 泛 ， 其 对摩 擦 性 能 要 求 越 来 越 高 ， 因此需 要不 断开 发耐磨 铜基 复合材 料 。 颗 粒增 强是 常见 的 在 提高 复 合 材 料 整体 强度 的 同时 还
增强体 ， 利 用 微 波烧 结 技 术 制 备 出了 （ ５ ～１ ５ ） Ｔ ｉ Ｃ － （ ５ ～１ Ｏ ） Ｃ的铜基 复合 材料 ， 同 时 以纯铜 试 样 作 对 比， 在 销 盘式 摩擦试 验机 上测 试两 种材 料 的摩 擦性 能 。结 果 表 明 ， 纯 铜磨 损量 远大 于含增 强体 的复 合材 料 ， 并且随着 Ｔ ｉ Ｃ和 Ｃ 含 量 的增加磨 损 率 呈 降低 趋 势 。这 是 由于 随着 石 墨含 量 的
愈加严格 。综述材料的摩擦磨损 性能 ， 并简述 了
目前 铜 基 复 合 材 料 存 在 的 一 些 问题 及 展 望 。
关 键 词
模具材料表面耐磨处理的现状与发展
随着模 具成 形加工 技术 的不断 发展 ，对模 具材 料 的要求越 来越 高 ，而』 工的专¨化与产业化 ，要求 尽量降低材料及加工费用 。尽管 Ｊ ｕ 研制开发出了多种系列新型模具材料 ，并对 原有模 具钢的热 处理工 艺
展。激光表面处理技术在材料 表面形成一定厚度的 处理层 ，使材料表 面性能 发生改变 ，从 而提 高零件 的耐磨 、耐蚀 耐疲 劳等 一系列性 能 激 光表面 处理技 术主要 包括激 光淬 火 激 光退火 、激 光冲击硬
（１ ）渗碳 ：渗碳具有 渗速怏 、渗层深 、渗 层硬度梯度 与成 分梯
分的 表面合金 ， 到表面合金化的 目的 。利用激 光合金化 技术可在一 达 些表 面性能 差 、价格便宜的基体金属表 面制 出耐磨 、耐蚀 、耐高温的 合金表面 ，用 以代替 昂贵 的整体高级合 金 ，
２ 表 面 工 程 新 技 术
维普资讯
技 术 创 新
南珲 ：科 技 ２ ｏ年第２ １ ｏ８ 期 １
模 具 材 料 表 面 耐磨 处 理 的 现 状 与发 展
阿 曼 ・加 帕 尔 刘 湘 巴 吾 东
（ 疆 大学机械 工程学 院 ） 新
摘 要 先进表 面工程技术是 当代科技 的 交叉领域 和发展前沿 ，成为现代 高新技 术领域 和先进制造 业的重要前沿之一 ，是 提高模 具材料表面耐磨性的主要技术 本 文针对提 高模 具表 面耐磨 性能的现代表 面工程技 术的发展前景及 方向进 行 了分析 和探 讨 关键词 表面工程 耐磨 热扩渗 气相沉积 激光束表 面强化 稀土 纳米
进行了改进与优化 ，但仍然满足不 了模 具高性 能 ．低成木的要求 。凶
此 ，将表面工程技术应用于模具 』工 与制造领域 ，在很大程度上能 弥 Ｊ ｕ 补模具材 料 的不足 ．能 应用 于模具 制造 的表面工 程技 术范 围非常 广 ． 泛 ，也括传统的表面淬火 、热扩渗 堆焊 及电镀硬 铬技术 ，迅速发 展 起来的激光表面强化技术 、物理气相沉积技术 、 学气相沉积技术 、 化 离子注入技术 、热喷涂技术 电刷镀技术及化 学镀 技术 。剐时 ，传统 的表面工程技 术也 得到了不断的完善与发展“ 。本文对儿种应用较广 泛的表面工程技术』 以介绍 ，同时对稀土表面 工程技 术和纳米表面工 Ｊ ｌ Ｊ 程技 术两种新 技术做 一简单分析
耐磨金属材料的最新研究进展
损 而引起的能源和金属材料 消耗增加等所造成 的经济损失相 当惊人 。近年来 ， 对金属磨 损和耐磨 材料 的研 究越来
越 引起 国内外 的广泛重视 。本文概述 了国内外耐磨金属 材料领域研究开发 的现状及取得 的一系列新进 展 。 关键词 ： 耐磨 材料 ； 锰钢 ； 抗磨 白Ｉ铸铁 ； ＝ Ｉ 技术进展
ＱＵ Ｃ ａ ｇ ｉ １ Ｚ Ａ Ｇ Ｇ ｉｉ ， Ｎ ａ ： ｎ２ Ｉ ｈ ｎ． ｎ ， Ｈ Ｎ ｕ－ｅ ＷＡ Ｇ Ｙ ｎｆ ｇ ’ ｍ ｇ ｊ。 ｅ
ｙ，Ｔａ ｇｈ ｎ０ ３ ０ ｎ ｓ ａ ６ ０ ９，Ｃｈｎ ｉａ； （ ・ ｏｌ ｅｏ １ Ｃｌ ｇ ｆＭｅ ｌ ｒｙａｄＥ ｅｇ ，Ｈ ｂｉ ｏ ｔ ｈｉ Ｕｎｖｒｉ ｅ ｔｌ ｇ ｎ ｎｒｙ ｅｅ Ｐｌ ｅ ｎ ａｕ ｙ ｃ ｃ ｉｅｓｔ
ｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｄ ｍｏ ｅ ｉｄ ｔｙ ｔｉ ａｔｎｓ ｉｇｔ ｔｔｅ ｌｓ ｆｅ ｏ ｏ ．ａ ｓｄ ｂ ｔｌｗｅｒｉｃｕ ｉｇ ｍｏｅ ａｄ ｎ ｅｔ ｈ ｏｏｙａ ｄ ｍ ｎ ｕ ｒ ，ｉ ｓ ｓｏ ｉｈｎ ｈ ｈ ｏ ｓｏ ｃ ｎ ｍｙ ｃｕ ｅ ｙ ｍｅａ ａ ｌｄｎ ｒ ｅ ｎ ｓ ａ ｌ ｎ ｎ
中锰钢 以外， 根据其含量 的不 同可分 为 中碳 、 中高 碳、 高碳合金耐磨钢 ； 根据合金元素的含量又可分为 低合金、 中合金及高合金耐磨钢 ； 根据组织的不同还 可分为奥氏体、 贝氏体、 马氏体耐磨钢。而耐磨铸铁 主要包括低合金 白 口铸铁 和高合金 白 口铸 铁两大 类。二者中最具有代表性的是低铬 白口铸铁和高铬 白口 铸铁 ， 而且这两种材料 目前在耐磨铸铁 中占有 主导地位。马氏体或 贝氏体、 马氏体组织 的球墨铸 铁在制作小截面耐磨件方面也 占有一席之地 ， 中铬 铸铁则应用较少。从整体上看 ， 合金 白口铸铁 的耐 磨性优于耐磨铸钢 ， 但后者韧性好 ， 在诸如衬 板、 耐 磨管道等方面有着广泛的应用 呤 。 ｌ
磨粒磨损研究的现状和发展趋势
种磨 损机 理常与前 四种有类 似之 处或 为前 四种 机理 中几 种
机 理 的复 合 ， 实际情 况下 ， 材料 的磨损往往 不只 是一 种机理
在起作 用 ， 而是 几种机理 同时存在 ， 当条件发生变化时 ， 磨损 也会 以一 种机 理为主转 变为另一种机理 为主［】 － ２。 磨粒磨损在工程生 产中广泛地存在 ，特别是矿 山机械 、 农业机 械 、 工程机械 及铸造 机械等 ， 它们 与泥砂 、 岩石 、 矿物 直接或间接接 触 ， 造成各 种不 同程度 和类型的磨粒磨损 。所 谓磨粒磨 损就是硬的磨粒或 凸出物在载荷作用下 ， 与机器零
工作条 件和材料 的机械 、 物理 及化学 特性 的综合表 现 ， 人们
现用 系统工程 的观点来 研究材 料 的磨 损 问题 ，研究 结果表 明： 没有一种材料或组织能 够满足各类磨损 条件下 的使用要 求 。因此要找 出防止或抑制磨损 的方法 ， 须对整个 系统进 必 行研究 。 研究 磨损 问题 ， 首先是 研究磨 损机理 ， 明在各 种条 件 查 下磨损 的发生和发展过程 ，分析 各种 因素对其 影响和规律 ， 然后 制定出减少或抑制磨损 的方法 ， 究新 的耐磨材 料和抗 研 磨 工艺 。
的表 面技 术的方面的研 究和发展 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
［ 键 词】 关 磨损 ； 磨粒磨损； 抗磨材料； 技术 表面
所谓 磨损是 由于机械作 用 ，间或伴有化学 或电的作用 ， 物体工作表 面材料在相对运动 中不断损耗的现象。在农业机 械中， 土壤对 其零部件 的磨损造 成 了大 量 的经 济损失 ， 中 其 磨粒磨 损是农机耕作部件失 效的 主要形式 。因此 ， 对农 业机 械 中磨粒磨 损的研究受 到了普遍 的重视ｔ １ ］ 。据不完全统计 ， 能
岩石耐磨试验的调研报告
岩石耐磨试验的调研报告引言岩石的耐磨性是评估其用作建筑材料或作为地质工程材料的重要指标之一。
为了了解不同岩石材料的耐磨性能，我们进行了一系列的岩石耐磨试验。
本报告旨在总结我们的调研结果，并对岩石耐磨性的测试方法和实验参数进行分析和评价。
试验方法本次调研采用的试验方法是旋转摩擦试验，即将岩石样品固定在试验台上，使用固定负载的摩擦器对其表面施加摩擦力，并以一定速率进行旋转。
试验过程中，我们记录了摩擦过程中的旋转角速度和摩擦力，以及试验结束后岩石样品的磨损程度。
实验样品我们选择了不同类型的岩石作为实验样品，包括花岗岩、石灰石和页岩等。
每种类型的岩石样品均由地质学研究机构提供，并经过精密制备确保表面光滑度。
实验参数在进行试验的过程中，我们对几个关键参数进行了调节和控制。
主要的实验参数如下：1. 负载：我们采用了一系列不同的负载来测试岩石样品的耐磨性能，包括5N、10N、20N和30N等。
2. 摩擦速率：我们以不同的速率进行了试验，包括1rpm、2rpm、5rpm和10rpm 等。
3. 试验时间：我们在不同的试验时间下进行了测试，并记录了不同时间段下岩石样品的磨损情况。
结果分析通过对测试结果的分析，我们得出了以下结论：1. 不同类型的岩石具有不同的耐磨性能。
花岗岩呈现出较好的耐磨性能，石灰石次之，页岩最差。
2. 随着负载的增加，岩石的磨损程度增加。
负载的增加导致摩擦力的增大，从而加剧了岩石表面的磨损。
3. 岩石的耐磨性能与摩擦速率呈现一定的相关性。
在低速摩擦下，岩石的磨损程度相对较低；而在高速摩擦下，岩石的磨损程度增加。
4. 试验时间对岩石的耐磨性能有一定的影响。
随着试验时间的增长，岩石的磨损程度逐渐增加。
结论通过对岩石耐磨试验的调研，我们可以得出以下结论：1. 花岗岩在岩石耐磨性中具有较好的表现，可以更好地用于建筑材料和地质工程中。
2. 岩石的耐磨性能受到负载、摩擦速率和试验时间等多个因素的影响，因此在进行岩石耐磨性测试时，需要对这些参数进行合理的选择和控制，以保证测试结果的准确性和可比性。
耐磨材料实验报告
一、实验目的本次实验旨在研究不同耐磨材料的性能，包括耐磨性、抗冲击性、耐腐蚀性等，以期为耐磨材料的选择和应用提供理论依据。
二、实验材料与设备1. 实验材料：- 高分子耐磨材料（如：聚氨酯、环氧树脂等）- 水泥基耐磨材料（如：水泥基耐磨涂料、水泥基耐磨混凝土等）- 金属耐磨材料（如：不锈钢、碳化硅等）2. 实验设备：- 耐磨试验机- 冲击试验机- 腐蚀试验箱- 显微镜- 天平三、实验方法1. 耐磨性试验：- 将不同耐磨材料样品固定在耐磨试验机上，设定试验参数（如：转速、载荷等）。
- 进行耐磨试验，记录样品磨损量。
2. 抗冲击性试验：- 将不同耐磨材料样品固定在冲击试验机上，设定试验参数（如：冲击速度、冲击能量等）。
- 进行冲击试验，观察样品的破坏情况。
3. 耐腐蚀性试验：- 将不同耐磨材料样品放置在腐蚀试验箱中，设定试验参数（如：腐蚀介质、温度、时间等）。
- 进行腐蚀试验，观察样品的腐蚀情况。
4. 性能分析：- 利用显微镜观察样品的磨损表面形貌。
- 记录并分析实验数据，得出结论。
四、实验结果与分析1. 耐磨性试验结果：- 高分子耐磨材料：聚氨酯的耐磨性较好，环氧树脂的耐磨性较差。
- 水泥基耐磨材料：水泥基耐磨涂料的耐磨性较好，水泥基耐磨混凝土的耐磨性较差。
- 金属耐磨材料：不锈钢的耐磨性较好，碳化硅的耐磨性较差。
2. 抗冲击性试验结果：- 高分子耐磨材料：聚氨酯的抗冲击性较好，环氧树脂的抗冲击性较差。
- 水泥基耐磨材料：水泥基耐磨涂料的抗冲击性较好，水泥基耐磨混凝土的抗冲击性较差。
- 金属耐磨材料：不锈钢的抗冲击性较好，碳化硅的抗冲击性较差。
3. 耐腐蚀性试验结果：- 高分子耐磨材料：聚氨酯的耐腐蚀性较好，环氧树脂的耐腐蚀性较差。
- 水泥基耐磨材料：水泥基耐磨涂料的耐腐蚀性较好，水泥基耐磨混凝土的耐腐蚀性较差。
- 金属耐磨材料：不锈钢的耐腐蚀性较好，碳化硅的耐腐蚀性较差。
4. 性能分析：- 从实验结果可以看出，金属耐磨材料的耐磨性、抗冲击性和耐腐蚀性均较好，但成本较高。
混凝土耐磨性测试方法的研究与应用
混凝土耐磨性测试方法的研究与应用一、引言混凝土是建筑和工程领域中最常用的材料之一，其性能的稳定性和耐久性是关键因素之一。
其中，混凝土的耐磨性是评估混凝土性能的重要指标之一。
因此，混凝土耐磨性测试方法的研究和应用具有重要的理论和实践意义。
二、混凝土耐磨性的意义及研究内容1. 混凝土耐磨性的意义混凝土在使用过程中，因受到各种力的作用，如压力、摩擦、磨损等，容易出现损坏。
混凝土的耐磨性能是评估其耐久性和使用寿命的重要指标之一。
混凝土的耐磨性能好，可以降低维修和更换成本，提高使用寿命，同时也能提高建筑物的安全性。
2. 混凝土耐磨性的研究内容混凝土耐磨性的研究内容主要包括以下几个方面：（1）混凝土耐磨性测试方法的研究：研究不同的混凝土耐磨性测试方法，如铁锤冲击法、滑轮磨损法、旋转盘磨损法等，评估其适用性和可靠性。
（2）混凝土耐磨性影响因素的研究：研究混凝土耐磨性的影响因素，如混凝土成分、配合比、龄期、养护条件等，以了解其对混凝土耐磨性的影响程度。
（3）混凝土耐磨性提高措施的研究：研究混凝土耐磨性提高的措施，如添加耐磨材料、优化配合比、采用特殊养护方法等，提高混凝土的耐磨性能。
三、混凝土耐磨性测试方法的研究1. 铁锤冲击法铁锤冲击法是一种常用的混凝土耐磨性测试方法。
其原理是通过铁锤在混凝土表面进行冲击，评估混凝土的耐磨性能。
具体操作步骤如下：（1）在混凝土表面标出测试点。
（2）将铁锤从一定高度落下，冲击混凝土表面。
（3）根据铁锤落下后混凝土表面的损坏情况，评估混凝土的耐磨性能。
2. 滑轮磨损法滑轮磨损法是一种通过滑轮在混凝土表面进行磨损评估混凝土耐磨性的方法。
具体操作步骤如下：（1）在混凝土表面标出测试点。
（2）将滑轮放在混凝土表面上，施加一定的压力，使其在混凝土表面进行滑动磨损。
（3）根据滑轮滑动后混凝土表面的损坏情况，评估混凝土的耐磨性能。
3. 旋转盘磨损法旋转盘磨损法是一种通过旋转盘在混凝土表面进行磨损，评估混凝土耐磨性的方法。
高锰钢热处理工艺研究现状
高锰钢热处理工艺研究现状摘要：高锰钢是铁基耐磨材料中的典型产品，在耐磨材料中占有重要地位。
因其在高应力、高冲击载荷的工作环境下表现出极优异的抗磨性能，同时兼具优良的韧性及形变硬化能力，被广泛应用于采矿、破碎、挖掘及轨道行业。
高锰钢需要经过适当的热处理处理后方能具备理想的机械性能，达到耐磨材料使用标准。
近年来，随着高锰钢产品的不断发展及多样化，高锰钢热处理工艺的改进也备受各行研究者的重视。
关键词：高锰钢；热处理工艺；现状一、高锰钢的特点及其应用高锰钢材料，是指其合金元素锰含量在11%～14%、碳含量在0.9%～1.3%的合金铸钢，这种钢材在具有很高的耐磨性的同时，具有极强的韧性，可以抵抗剧烈冲击负荷，其在承受剧烈的冲击或接触应力下，金属表面会迅速硬化，而金属内部仍然保持极强的韧性，这种外硬内韧的特点对于部分轨道交通装备零部件的抗磨损耐冲击要求是极其有利的。
二、高锰钢的热处理（一）常规热处理1.固溶处理固溶处理又称水韧处理，是高锰钢最常规的热处理方式，即将工件加热到完全奥氏体化温度保温，然后快速入水冷却以获得单一相奥氏体组织。
实际生产中一般为1000℃～1100℃，温度过低不利于碳化物溶解，过高容易导致过烧，对于合金化高锰钢，该温度可适当提高。
高锰钢经过固溶处理后，其力学性能得到明显改善。
由于高锰钢的导热系数较小，热膨胀系数较大，在加热过程中容易产生热应力，加之铸件本身存在较大的铸造应力，使得高锰钢铸件在热处理过程中极易开裂，尤其对于结构复杂，壁厚悬殊较大的铸件更是如此。
因此，对不同结构、尺寸的工件往往会制定不同热处理工艺参数。
对于结构简单的小型件，为保证其生产效率及节约能源一般可省略低温预等温过程，直接在较高温度下（<750℃）入炉，并快速升温到奥氏体化温度1000℃～1050℃保温。
对于中等结构复杂或简单大型件，如壁厚超过40mm的履带，入炉温度不宜过高（<400℃），升温速率也应放缓到50～70℃/h，且加热到600℃～700℃时，可按1.5min/mm均温一段时间以消除铸造应力，防止工件产生微裂纹。