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鋼鐵耐磨材料研究進(jìn)展

　　磨損的基本認(rèn)識(shí)

　　磨損被列為材料三大失效方式(斷裂、腐蝕、磨損)之一，它是一種復(fù)雜的現(xiàn)象，受機(jī)械、物理、化學(xué)、材料等諸多因素影響，目前對(duì)磨損尚無(wú)嚴(yán)格統(tǒng)一的定義。磨損是由于摩擦結(jié)合力反復(fù)擾動(dòng)而造成的材料破壞，]將磨損定義為：由于機(jī)械作用、間或伴有化學(xué)或電的作用，物體工作表面材料在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中不斷損耗的現(xiàn)象。從廣義的角度理解，存在各種介質(zhì)的開(kāi)放或封閉體系內(nèi)，在載荷的相互作用下，由于物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的表面損耗即為磨損。但是，并非所有磨損現(xiàn)象都具有研究?jī)r(jià)值，在一定時(shí)間內(nèi)，零部件的幾何尺寸(體積)明顯變小，導(dǎo)致零部件失去其應(yīng)有的功能的磨損才具有研究?jī)r(jià)值。

　　由磨損的定義可知，磨損是一門(mén)系統(tǒng)工程，磨損過(guò)程是復(fù)雜的動(dòng)態(tài)微觀作用過(guò)程，并受材料成分、組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)因和溫度、環(huán)境介質(zhì)、作用方式等外因影響，因此，對(duì)磨損有不同的分類方法，且磨損的類型繁多。按表面接觸性質(zhì)分，磨損可分為：金屬-磨料磨損、金屬-金屬磨損、金屬-液體磨損;按環(huán)境和介質(zhì)分，磨損可分為：干磨損、溫磨損和液體磨損;按磨損機(jī)理分類，磨損可分為：磨料磨損、微動(dòng)磨損、沖擊磨損、黏著磨損、疲勞磨損、沖蝕磨損等。由于零部件實(shí)際工況的磨損條件和磨損過(guò)程的復(fù)雜性，材料的磨損常常是多種磨損機(jī)制并存，因而，耐磨材料學(xué)術(shù)界有一句共識(shí)：“沒(méi)有完美的耐磨材料”，需要根據(jù)具體的應(yīng)用工況匹配適用的耐磨材料。

　　鋼鐵耐磨材料發(fā)展展望

　　未來(lái)高性能耐磨材料應(yīng)具備3個(gè)要素：(1) 高強(qiáng)韌基體。高強(qiáng)韌基體不僅自身可以更好地抵抗磨損，也能對(duì)高硬度耐磨相提供更有效的支撐作用;(2) 好的耐磨相。耐磨相要硬度高、形態(tài)好，在基體中分布均勻;2種尺度的耐磨相組合強(qiáng)化，微米尺度的耐磨相抵抗磨損，納米尺度的耐磨相強(qiáng)化基體，可以借助耐磨材料基因組工程高通量計(jì)算和高通量實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)、合成新型的高性能耐磨相;(3) 耐磨相與基體的良好結(jié)合。冶金結(jié)合的界面，特別是耐磨相與基體存在共格界面時(shí)，界面結(jié)合強(qiáng)度高，對(duì)基體強(qiáng)化效果好，磨損過(guò)程中耐磨相不易脫落，可以更好地保護(hù)基體。

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