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嘉峪檢測網 2024-09-23 17:17
材料的硬度越高，耐磨性越好，故常將硬度值作為衡量材料耐磨性的重要指標之一，但其實硬度不是唯一指標。
一、硬度與耐磨性是正相關關系
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的性能指標，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。
耐磨性是指抵抗摩擦作用的能力影響，這種能力的因素不僅取決于鋼的成分、組織和性能如硬度、碳化物特性、數量、形狀與分布，還與使用條件和拉伸工藝密切相關如：線材表面粘有大量的灰層沙粒。
不考慮其他因素的情況下硬度越高耐磨性也就好，鑄鐵的耐磨性好是因為灰鑄鐵內含有片狀石墨的，我們知道石墨具有潤滑性能。所以鑄鐵雖然硬度低但是耐磨性好就是因為石墨的減磨，還有就是表面的光潔度，表面光潔度越高，摩擦越小，相對來說同種材料根據表面處理不同，硬度跟耐磨性是成正比的。
二、硬度與耐磨性的非相關關系
但是耐磨性最好的材料不一定硬度高，最常用的耐磨材料比如鑄鐵硬度就不高，發動機的凸輪軸就常用鑄鐵，更典型的還有滑動軸承里的耐磨層是巴氏合金硬度也不高，還有蝸桿蝸輪減速器里為了增強耐磨性，一般用硬度低青銅合金做蝸輪。耐磨，要求的是嵌入性和摩擦順應性，就是材料磨過后能最快的形成兩摩擦面的凹凸相配合的磨擦面。如果單純追求表面硬度，過硬的材料不容易磨合，反而會降低摩擦面的耐磨性。
三、硬度與耐磨性根據磨損機理不同時的非相關關系
如果是切入式磨損，則提高表面硬度可以較好的提高耐磨性；而如果是沖擊性磨損，則提高的效果會差一些。高錳鋼大家應該很熟悉，有很好的抗沖擊耐磨性。韌性好的奧氏體，在沖擊時發生強烈的加工硬化，提高表面硬度，達到硬度和韌性的很好結合，耐磨效果很好。
如果材料中含有如石墨、六方氮化硼、硫化鐵等具有片層狀結構的物質，在摩擦中這些物質起固體潤滑劑的作用，可以提高耐磨性。常見的鑄鐵，飛機發動機里的封嚴涂層等。
塑料與金屬對磨時，塑料有很好的適應性，而且還可在金屬表面形成薄薄的一層轉移膜，改善耐磨性能。往復式壓縮機的采用PEEK閥片代替金屬閥片，就是一個很好的例子。
巴氏合金則是有油潤化條件下的一個非常經典的合金。它的結構是硬質點分布在軟相上，摩擦中，硬質點起支持作用，軟相被稍微多磨掉一些，形成的空隙正好容納潤滑油，改善潤滑條件。
四、硬度高不是判定耐磨性的唯一指標
硬度高不等于耐磨性好。硬度高耐磨好，作為一個經驗性的初步判斷，還是有用的。如果在相同的條件下（相同的磨擦系數、成分、組織、環境條件等等），硬度和耐磨性存在非線性的正比關系。
五、結論
磨損其實應該是接觸表面應力范疇，也就是在一定的壓力下，運動的兩種金屬相互作用，材料消耗的比例。在這種情況下，相關耐磨性的判斷
·硬度高的比低的耐磨性好(條件：同類材料)；
·潤滑好時候比差的時候好(條件：同類材料)；
·內部結構是碳化物比其它晶體結(馬氏體，鐵素體等)好(條件：非同類材料)；
·表面粗糙度低的比高的好(條件：同類材料)；
·表面比壓小比大的耐磨好(含接觸面積和壓力) (條件：外部影響)。
來源：材子筆記
