金属材料广泛应用于实际生产,而由金属磨损引起的能源和原材料消耗等所造成的经济损失也十分巨大。
《耐磨材料理论与生产实践》概述了金属的磨损基础、失效机理及耐磨性的评定,分别详述了耐磨铸铁、耐磨铸钢和耐磨复合材料的性能、分类、热处理工艺、应用等,介绍了典型矿用槽帮耐磨材料的设计与生产实践。
《耐磨材料理论与生产实践》可作为高等院校材料科学与工程专业高年级本科生和硕士研究生的教材及参考书,也可供材料领域的科技工作者学习参考。
耐磨损金属材料在煤矿、冶金、电力、建筑、国防和交通等许多重要工业领域受到广泛关注,其所制造零件的工况特点主要表现为承受复杂应力以及强烈的摩擦和冲击,工作条件十分恶劣。随着人们节能节材意识的增强,了解金属的磨损机理,研究和开发新型耐磨材料已经引起众多学者和工程师的重视。如果能深入地认识和科学地运用摩擦磨损理论,研制和应用新型耐磨材料,就可以降低材料磨损造成的损失,进而提高工作效率,降低生产成本,取得更好的经济效益和社会效益。
本书共分为7章,主要介绍了金属的磨损理论,包括金属的磨损基础、磨损失效机理和耐磨性能评定;耐磨铸铁、铸钢和复合材料的特性、主要化学成分、制备工艺、组织和性能关系:并以矿用槽帮耐磨金属材料为例,介绍其服役条件,以及采用微合金化理论改善其性能的综合应用案例。
本书可作为高等院校材料科学与工程专业的学生教材及参考书,也可作为耐磨材料生产企业的工程技术人员的参考书。
本书由侯利锋主编,卫英慧主审,参加编写的人员有:刘宝胜、李永刚、贺秀丽、吕仁杰、赵会琴、吉鹏辉等。本书顺利完成还要感谢张勇、张可兴和褚文魁的帮助。此外,在本书编写过程中,太原理工大学、太原科技大学、太原工业学院和中条山有色金属集团公司也给予了帮助和支持,在此表示真挚的谢意!
在本书的编写过程中,我们参考了大量的文献资料,在此向这些文献资料的作者表示衷心的感谢。
由于作者的经验和水平所限,加之内容涉及面广,疏漏和不妥之处在所难免,诚请各位读者批评指正。
1 金属的磨损基础
1.1 金属的表面
1.1.1 金属表面的几何形状
1.1.2 表面粗糙度的测量方法
1.2 金属的缺陷
1.2.1 金属的晶体缺陷
1.2.2 晶体缺陷对材料性能的影响
1.3 金属的表面能和表面张力
1.3.1 常用术语
1.3.2 液体/固体的界面润湿
1.4 金属的表面膜
1.4.1 吸附膜
1.4.2 反应膜
1.4.3 金属表层的一般结构
1.5 摩擦与磨损
1.5.1 摩擦的分类及评价方法
1.5.2 磨损的过程
1.5.3 磨损的评价方法
参考文献
2 金属磨损失效机理
2.1 概述
2.2 黏着磨损
2.2.1 黏着磨损形式
2.2.2 黏着磨损机理
2.2.3 黏着磨损的影响因素
2.3 磨粒磨损
2.3.1 磨粒磨损形式
2.3.2 磨粒磨损机理
2.3.3 磨粒磨损的影响因素
2.4 冲蚀磨损
2.4.1 概述
2.4.2 固体微粒的冲蚀
2.4.3 气蚀
2.4.4 液体碰撞冲蚀
2.5 表面疲劳磨损
2.5.1 疲劳磨损及其特点
2.5.2 疲劳磨损的种类
2.5.3 疲劳磨损机理
2.5.4 疲劳磨损的影响因素
2.6 微动磨损
2.6.1 概述
2.6.2 微动磨损理论
2.6.3 微动磨损的影响因素
参考文献
3 金属耐磨性的评定
3.1 金属的耐磨性
3.2 耐磨性的表示方法
3.3 磨损的测试技术
3.3.1 常见的磨损试验方法
3.3.2 磨损试验的影响因素
3.3.3 磨损试验机
3.3.4 表面分析技术
3.3.5 表面分析仪器
3.3.6 磨屑分析技术
参考文献
4 耐磨铸铁
4.1 耐磨铸铁的分类
4.2 减磨铸铁
4.2.1 石墨和基体组织对铸铁减磨性能的影响
4.2.2 含磷铸铁
4.2.3 钒钛铸铁
……
5 耐磨铸钢
6 耐磨复合材料
7 典型矿用槽帮耐磨材料的设计与生产