1、金屬耐磨材料
1)中高碳合金鋼中高碳合金鋼包括以42CrMo為代表的超高強度鋼，以GCr15為代表的軸承鋼，以38CrMoAl為代表的氮化鋼和以9Cr6W3M02V2為代表的冷作模具鋼。
42CrMo屬於超高強度鋼，具有高強度和良好的韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，感應淬火，表麵硬度可達到HRC52，調質後滲氮，表麵硬度可達到HRC58左右，調質處理後有較高的疲勞極限和抗多次衝擊能力，低溫衝擊韌性良好。
GCr15是一種合金含量較少、具有良好性能的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加回火後具有高而均勻的硬度，其表麵硬度可達到HRC56左右，碳氮共滲後表麵硬度可達HRC61左右，具有良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，有回火脆性。
38CrMoAl是專用氮化鋼，具有高的表麵硬度、耐磨性及疲勞強度，並具有良好的耐熱性及耐腐蝕性038CrMoAl氮化速度較快，氮化後的表麵硬度可以達到HRC62左右，可以得到較深的氮化層深度，但氮化層的脆性相對較大。因此適合於製作高耐磨性、高疲勞強度的氮化零件，不適合製作如磨盤、輥輪等受衝擊較大的部件。
9Cr6W3M02V2簡禰GM鋼，屬於高耐磨、高強韌的冷作模具鋼。此類鋼中碳和鉻的含量相對較低，改善了碳化物的不均勻性，提高了韌性；適當增加了w、Mo、V等合金元素的含量，從而增強了二次硬化能力（硬度可達HRC61左右）和磨損抗力。所以，此類鋼在具有良好的強韌性的同時，還有優良的耐磨性和較好的綜合性能。
中高碳合金鋼的優點是強度高，經過調質及滲碳、滲氮處理後，表麵硬度一般都可以達到HRC60左(zuo)右(you)，硬(ying)度(du)較(jiao)高(gao)，具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)。其(qi)缺(que)點(dian)是(shi)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)較(jiao)差(cha)，一(yi)般(ban)熱(re)處(chu)理(li)後(hou)韌(ren)性(xing)較(jiao)差(cha)，因(yin)此(ci)中(zhong)高(gao)碳(tan)合(he)金(jin)鋼(gang)適(shi)合(he)於(yu)製(zhi)作(zuo)主(zhu)要(yao)磨(mo)損(sun)部(bu)位(wei)的(de)耐(nai)磨(mo)部(bu)件(jian)，如(ru)成(cheng)型(xing)管(guan)的(de)襯(chen)套(tao)套(tao)管(guan)等(deng)，可(ke)以(yi)較(jiao)好(hao)地(di)改(gai)善(shan)成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)的(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)，在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)應(ying)該(gai)注(zhu)意(yi)成(cheng)型(xing)模(mo)具(ju)的(de)設(she)計(ji)，避(bi)免(mian)其(qi)受(shou)到(dao)直(zhi)接(jie)的(de)衝(chong)擊(ji)。
2)不鏽鋼
在解決生物質顆粒燃料成型設備的磨損問題中，不鏽鋼的使用收到了較好的效果。使用較好的不鏽鋼以4Cr13為代表，屬馬氏體不鏽鋼，因含碳較高，故具有較高的強度、硬度和耐磨性。典型的加工工藝為數控槍鑽機床鑽孔和真空氣淬爐熱處理（氮氣冷卻），回火後表麵硬度可以達到HRC58左右，心部硬度可以達到HRC52。
不bu鏽xiu鋼gang經jing過guo熱re處chu理li後hou，具ju有you較jiao好hao的de綜zong合he性xing能neng。與yu低di合he金jin鋼gang和he中zhong高gao碳tan合he金jin鋼gang作zuo比bi較jiao，低di合he金jin耐nai磨mo鋼gang雖sui然ran韌ren性xing較jiao好hao，易yi加jia工gong，耐nai腐fu蝕shi，耐nai衝chong擊ji，但dan其qi缺que點dian是shi熱re處chu理li後hou硬ying度du較jiao低di，耐nai磨mo性xing能neng相xiang對dui一yi般ban；中高碳合金鋼雖然硬度高，耐磨性能好，但其加工性能一般，韌性較差，不耐衝擊，易發生開裂；不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)則(ze)綜(zong)合(he)了(le)兩(liang)者(zhe)的(de)優(you)點(dian)，韌(ren)性(xing)好(hao)，耐(nai)腐(fu)蝕(shi)，易(yi)加(jia)工(gong)，熱(re)處(chu)理(li)後(hou)其(qi)硬(ying)度(du)與(yu)耐(nai)磨(mo)性(xing)均(jun)較(jiao)好(hao)，收(shou)到(dao)了(le)較(jiao)好(hao)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)果(guo)。缺(que)點(dian)是(shi)價(jia)格(ge)較(jiao)高(gao)，初(chu)期(qi)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)，但(dan)由(you)於(yu)其(qi)使(shi)用(yong)修(xiu)複(fu)周(zhou)期(qi)較(jiao)長(chang)，平(ping)均(jun)到(dao)生(sheng)產(chan)使(shi)用(yong)的(de)噸(dun)成(cheng)本(ben)裏(li)，價(jia)格(ge)反(fan)而(er)較(jiao)低(di)。因(yin)此(ci)高(gao)鉻(ge)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)的(de)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)改(gai)善(shan)成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)的(de)快(kuai)速(su)磨(mo)損(sun)問(wen)題(ti)。但(dan)要(yao)想(xiang)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)改(gai)變(bian)生(sheng)物(wu)質(zhi)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)的(de)快(kuai)速(su)磨(mo)損(sun)現(xian)狀(zhuang)，還(hai)是(shi)應(ying)該(gai)從(cong)高(gao)耐(nai)磨(mo)的(de)非(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)人(ren)手(shou)。常(chang)用(yong)的(de)幾(ji)種(zhong)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)見(jian)表(biao)6.8。
2、非金屬耐磨材料
高硬度非金屬耐磨材料中，主要以陶瓷耐磨材料為主。20世shi紀ji後hou期qi隨sui著zhe許xu多duo新xin技ji術shu的de興xing起qi，人ren們men對dui材cai料liao結jie構gou和he性xing能neng之zhi間jian的de關guan係xi有you了le深shen刻ke認ren識shi。通tong過guo控kong製zhi材cai料liao的de化hua學xue成cheng分fen和he微wei觀guan組zu織zhi結jie構gou，研yan製zhi出chu了le許xu多duo具ju有you不bu同tong性xing能neng的de陶tao瓷ci材cai料liao。這zhe些xie陶tao瓷ci材cai料liao的de強qiang度du比bi普pu通tong金jin屬shu材cai料liao要yao高gao許xu多duo倍bei，而er且qie其qi本ben身shen具ju備bei的de優you異yi的de耐nai磨mo、耐高溫、耐腐蝕等特性，使其在許多重要領域得到了越來越廣泛的應用。
1)陶瓷材料的基本力學性能
陶瓷材料是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結製成的一類無機非金屬材料。常用的陶瓷材料主要包括金屬與硼、碳、矽、氮、yangdengfeijinshuyuansuzuchengdehuahewu，yijifeijinshuyuansusuozuchengdehuahewu，rupengheguidetanhuawuhedanhuawudeng，taocicailiaodelixueqiangduhengao，qiezaigaowenxiadeshuaituihenxiao，erqiehaijuyoukangyanghuahenaifushixingneng。yinweitaocicailiaodeyuanzijianzhuyaoyougongjiajianhelizijianliangdalei，qieduoshujuyoushuangzhongxing，yujinshuhuohejindejinshujianjieheliyoubenzhiqubie，yinci，taocicailiaodelixuexingnengyujinshuhuohejindelixuexingnengcunzaihendachabie。gongjiajianjingtijiegoudezhuyaotedianshijianjuyoufangxiangxing。tashijingtiyongyoujiaogaodekangjinggejibianhezuaiweicuoyundongdenengli，shigongjiajiantaocijuyoubijinshugaodeduodeyingduhedanxingmoliang。lizijianjingtijiegoudejianfangxiangxingbumingxian，danhuayixibujinyaoshoudaomipaimianyumipaifangxiangdexianzhi，erqiehaiyaoshoudaojingdianzuoyonglidexianzhi，yinci，shijikedonghuayixijiaoshao，qidanxingmoliangyejiaogao。
陶瓷的兩種結合鍵在室溫下的塑性有限，因而其延展性低於金屬。盡管陶瓷接觸表麵之間也存在共價鍵、離li子zi鍵jian或huo範fan德de華hua力li引yin起qi的de黏nian著zhe力li，但dan因yin其qi實shi際ji接jie觸chu麵mian積ji很hen小xiao，故gu摩mo擦ca因yin數shu低di於yu空kong氣qi中zhong的de金jin屬shu滑hua動dong。陶tao瓷ci的de摩mo擦ca主zhu要yao受shou斷duan裂lie韌ren度du的de影ying響xiang。陶tao瓷ci的de斷duan裂lie韌ren度du增zeng大da時shi，摩mo擦ca因yin數shu隨sui之zhi降jiang低di。載zai荷he、滑動速度、溫wen度du和he實shi驗yan持chi續xu時shi間jian影ying響xiang陶tao瓷ci的de摩mo擦ca性xing能neng，這zhe通tong常chang是shi表biao麵mian摩mo擦ca化hua學xue膜mo和he接jie觸chu區qu斷duan裂lie程cheng度du的de變bian化hua所suo致zhi。另ling外wai，載zai荷he和he滑hua動dong速su度du影ying響xiang摩mo擦ca能neng量liang的de耗hao散san率lv和he接jie觸chu界jie麵mian的de溫wen度du也ye是shi一yi種zhong原yuan因yin。
2)常用的陶瓷耐磨材料
A．氧化鋁（Al203）陶瓷氧化鋁為白色結晶性粉末，密度3. 97 g/cm3。氧化鋁陶瓷又稱為剛玉，一般以a—Al2 03為主晶相，晶格中，氧離子為六方緊密堆積，鋁離子對稱地分布在氧離子圍成的八麵體配位中心，晶格能很大，故熔點、沸點很高。根據氧化鋁含量和添加劑的不同，有不同係列。
氧化鋁陶瓷與大多數熔融金屬不發生反應，隻有Mg、Ca.、Zr和Ti在一定溫度以上對糞有還原作用；熱的硫酸能溶解氧化鋁，熱的HC1、HF對其也有一定腐蝕作、用！氧化鋁陶瓷的蒸氣壓和分解壓都是最小的。由於氧化鋁陶瓷優異的化學穩定性，司廣泛地用於耐酸泵葉輪、泵體、泵蓋、軸套，輸送酸的管道內襯和閥門等。
氧化鋁陶瓷的優點是化學性質穩定、機械強度高，其莫氏硬度可以達到9，價格也相對便宜，因此得到廣泛使用。缺點是韌性較差。
B．氧化鋯(2r02)陶瓷
純淨的氧化鋯是白色固體，含有雜質時會顯現灰色或淡黃色。純氧化鋯的相對分子質量為123. 22，理論密度是5.89g/cm3，熔點為2715℃。氧化鋯有三種晶體形態：單斜、四方、立方晶相。常溫下氧化鋯隻以單斜相出現，加熱到1100℃左右轉變為四方相，加熱到更高溫度會轉化為立方相。
氧化鋯的優點是硬度較高，莫氏硬度7.5，bireyudaorexishuxiao，gaowenjiegouqiangdugao，huaxuewendingxinghao，duanlierenxingjiaohao，kangrezhenxingnengjiaohao。youshiheyanghualvtaociyiqishaojieyigaishanyanghualvtaociderenxing。jiagebiyanghualvtaociyaogaoyixie。
C．氮化矽(Si3 N4)陶瓷
氮化矽呈灰色、白色或灰白色。六方晶係。晶體呈六麵體。密度3. 44g/cm3。氮(dan)化(hua)矽(gui)陶(tao)瓷(ci)製(zhi)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)方(fang)法(fa)有(you)兩(liang)種(zhong)，即(ji)反(fan)應(ying)燒(shao)結(jie)法(fa)和(he)熱(re)壓(ya)燒(shao)結(jie)法(fa)。通(tong)常(chang)熱(re)壓(ya)燒(shao)結(jie)法(fa)製(zhi)得(de)的(de)產(chan)品(pin)比(bi)反(fan)應(ying)燒(shao)結(jie)製(zhi)得(de)的(de)產(chan)品(pin)密(mi)度(du)高(gao)，性(xing)能(neng)好(hao)。
氮化矽的強度很高，尤其是熱壓氮化矽，莫氏硬度可以達到9～9.5，是世界上最堅硬的物質之一。它極耐高溫，強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱後不會熔成液體，一直到1900℃才會分解，並有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕；同時又是一種高性能電絕緣材料。氮化矽陶瓷材料的熱膨脹係數小，具有較好的抗熱震性能；在(zai)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)中(zhong)，氮(dan)化(hua)矽(gui)的(de)彎(wan)曲(qu)強(qiang)度(du)比(bi)較(jiao)高(gao)，硬(ying)度(du)也(ye)很(hen)高(gao)，同(tong)時(shi)具(ju)有(you)自(zi)潤(run)滑(hua)性(xing)，摩(mo)擦(ca)係(xi)數(shu)小(xiao)，與(yu)加(jia)油(you)的(de)金(jin)屬(shu)表(biao)麵(mian)相(xiang)似(si)，作(zuo)為(wei)機(ji)械(xie)耐(nai)磨(mo)材(cai)料(liao)使(shi)用(yong)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)潛(qian)力(li)。
D．金屬陶瓷
金屬陶瓷是由陶瓷和黏接金屬組成的非均質的複合材料。陶瓷主要是氧化鋁、氧化鋯等耐高溫氧化物或它們的固溶體，黏接金屬主要是鉻、鉬、鎢、taidenggaorongdianjinshu。jiangtaocihenianjiejinshuyanmohunhejunyun，chengxinghouzaibuhuopoqifenzhongshaojie，jiukezhidejinshutaoci。jinshutaocijianyoujinshuhetaocideyoudian，tamiduxiao、硬度高、耐磨、導熱性好，不會因為驟冷或驟熱而脆裂。金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導熱性和良好的熱穩定性，又具有陶瓷的耐高溫、耐腐蝕和耐磨損等特性。缺點是價格較高。
常用陶瓷耐磨材料的耐磨性能見下表：
| 性能 | 氧化鋁 | 氧化鋯 | 金屬陶瓷 | 氧化矽 |
| 抗熱振性 | 差 | 差 | 好 | 好 |
| 抗熱應力 | 差 | 差 | 好 | 好 |
| 機械韌性 | 差 | 中 | 好 | 中 |
| 加工性能 | 中 | 差 | 中 | 好 |
| 耐磨性 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 耐腐蝕性 | 好 | 好 | 中 | 好 |
陶tao瓷ci耐nai磨mo材cai料liao在zai生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao成cheng型xing設she備bei上shang的de應ying用yong目mu前qian還hai處chu於yu初chu試shi階jie段duan，河he南nan農nong業ye大da學xue分fen別bie在zai活huo塞sai衝chong壓ya式shi成cheng型xing顆ke粒li機ji和he平ping模mo式shi成cheng型xing顆ke粒li機ji上shang對dui陶tao瓷ci耐nai磨mo材cai料liao的de使shi用yong進jin行xing了le實shi驗yan，收shou到dao了le良liang好hao的de效xiao果guo。
A．陶瓷耐磨材料在活塞衝壓式成型設備上的應用
河he南nan農nong業ye大da學xue研yan製zhi的de液ye壓ya驅qu動dong活huo塞sai衝chong壓ya式shi成cheng型xing顆ke粒li機ji，生sheng物wu質zhi物wu料liao由you料liao倉cang口kou進jin入ru，在zai經jing過guo預yu壓ya縮suo後hou，壓ya人ren成cheng型xing管guan，在zai外wai部bu加jia熱re以yi及ji活huo塞sai的de擠ji壓ya作zuo用yong下xia，物wu料liao在zai成cheng型xing管guan內nei被bei擠ji壓ya成cheng型xing。這zhe時shi由you於yu成cheng型xing壓ya力li巨ju大da，成cheng型xing管guan磨mo損sun嚴yan重zhong，我wo們men將jiang成cheng型xing管guan進jin行xing重zhong新xin設she計ji，將jiang其qi磨mo損sun劇ju烈lie的de收shou縮suo段duan采cai用yong氧yang化hua鋁lv陶tao瓷ci耐nai磨mo材cai料liao代dai替ti，並bing用yong花hua生sheng殼ke為wei原yuan料liao進jin行xing了le100h的壓縮成型對比實驗，對比參照端為30CrMo合金鋼，內孔滲碳，並做高頻表麵淬火。在經曆了100h的對比實驗後，合金鋼管端成型管人口處端麵平均磨損深度近1mm，而陶瓷管端未見明顯磨損，可見陶瓷耐磨材料比普通金屬耐磨材料有著較強的抗磨損性。
B.陶瓷管在平模式成型設備上的應用
河he南nan農nong業ye大da學xue與yu某mou廠chang聯lian合he研yan製zhi的de平ping模mo式shi成cheng型xing顆ke粒li機ji，在zai平ping模mo的de模mo盤pan上shang嵌qian入ru氧yang化hua鋁lv陶tao瓷ci襯chen管guan作zuo為wei其qi成cheng型xing孔kong，由you於yu氧yang化hua鋁lv陶tao瓷ci的de高gao耐nai磨mo性xing，有you效xiao地di解jie決jue了le平ping模mo式shi成cheng型xing設she備bei模mo盤pan成cheng型xing孔kong的de磨mo損sun問wen題ti。
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