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白刚玉微粉硬度对磨损性能的影响

    磨料一般是指天然矿物物,为较状或无定形固体。(如白刚玉砂、泥砂、土壤)和人工制作的一定尺寸的矿物(如白刚玉微粉绿碳化硅微粉等),为颗粒货无定形固体。磨料的磨损性能和磨料的力学性能(如硬度、强度等)、存在状态、结合状态及其大小、形状和运动条件等有关,特别是磨料自然破碎后的尖锐程度。
    磨料的硬度是决定磨料的磨损性比较关键的因素,在实际应用上常以它来判定磨料的磨损性大小。除硬度外,其他如磨料的大小、形状、强度等对磨料的磨损性都有一定的影响,这里主要介绍白刚玉微粉等磨料磨粒硬度对磨损性能的影响。 
    一般磨料磨损中磨料的硬度比材料硬度高得多,但当磨料的硬度比材料硬度低时,也会发生磨损,只是磨损量较小而已。故材料的耐磨性不仅决定于材料的硬度 Hm,而且更主要的是决定于材料硬度 Hm和磨料硬度 Ha的比值.当 Hm/Ha比值超过一定值后,磨损量便会迅速降低。
    当 Hm/Ha≤0.5-0.8时为硬磨料磨损,此时增加材料的硬度对材料的耐磨性增加不大。
    当Hm/Ha>0.5-0.8时时为软脚料磨损,此时增加材料的硬度,便会迅速地提高材料的耐磨性。
    赫有晓夫(M.M.Khruschov)用 17 种金属和非金属材料及7种不同硬度的磨料(从玻璃到碳化硼)进行磨损试验的结果。由图可知,当 Hm/Ha≤K2时,几乎不发生磨损,这种情况下磨损性接近于无穷大,如果当 Hm/Ha≥K1,则相对磨损量有一最大值,并且大小一定,且与Hm/Ha的比值无关。一 般悄况下,K1=1.3-1.7(即Hm/Ha=0 . 77-0 . 59 ),K2=0.7-1.1(即Hm/Ha=1.7-0.9)。当Hm/Ha在 K1与 K2之间时,若材料的硬度略有增加,则其耐磨性增加很大,这对耐磨材料的选择是十分重要的。
    值得注意的是,决定材料耐磨性的是金属材料表面经磨损后的最大硬度 Hu,而不是材料的整体硬度Hm。其原因是材料表面在磨损中会发生极大的塑性变形和加工硬化。实验表明,高锰钢在无冲击磨损试验时,其耐磨性与硬度相同的普通钢一样.但是,在受冲击磨损实验条件下的耐解性就比普通钢好得多。这是因为高锰钢在受冲击磨损条件下表层发生塑变硬化和相变硬化.硬度 HU较高.因而具有较好的耐磨性。
    由于磨损后的表面硬度不易测准,且磨损前后的硬度还存在着一定的关系,故用磨损前的硬度来估计耐磨性还是可取的。表 2 - 3 列出了一些矿物、铁幕合金相和碳化物的硬度,可供进行设计、制备和选择耐磨材料时参考。