出现不再增加的情况。磨粒粒形：尖锐磨粒的磨损能力很强，而圆钝磨粒的磨损能力相对较差。这是由于尖锐的磨粒能够导致材料的塑性变形，因为其刺入材料表层面非常容易，更甚者是尖锐的磨粒能够直接切削材料，一次成屑，所以在磨损中，磨损能力非常强的非尖锐磨粒莫属。 d.耐磨材料特性的影响
对磨损的影响非常大的是材料本身的内在特性，耐磨材料主要被分为金属和非金属两大种类，生活中常见的陶瓷、橡胶等均属于耐磨的非金属材料。在水平和低角度磨损时，陶瓷的耐磨性是非常良好的，尤其是在高温工作条件下。在一个垂直或者高角度冲击工作条件的影响下，橡胶材料表现地相当不错，特别是在湿料磨损时表现的更加出色。金属耐磨材料有很大的优点，将材料的强度、韧性及耐磨性很好的融于一身。对于纯金属来说，随着材料硬度的增大，相对耐磨性亦随之增大并且呈现出线性关系。对于某种碳素钢或合金钢，采用热处理工艺使其硬度在HV200--800之间变化时，随着硬度增加其相对耐磨性的增加更加缓慢。在研究磨损机理和磨损特性时，往往将料硬度的影响或磨料硬度的影响分开单独进行考察。机件磨损过程的三个基本阶段如图1-2所示。
磨损量与时间的关系示意图
图1-2 机件正常运行的磨损过程的三个阶段
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第2章 我国目前通用的耐磨材料及其性能
2.1 我国目前通用的耐磨材料：
①耐磨钢系列：高锰钢（ZGMn13）、 高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）、中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe）等；
②耐磨铸铁系列：高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、镍硬铸铁等品种。； ③非金属耐磨材料系列：如聚合陶瓷复合材料、碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。 2.2 不同系列的耐磨材料性能及应用比较： 2.2.1耐磨钢系列：
(1)高锰钢
对高锰钢化学成份进行分析，可以得知其特点是高碳、高锰（10%~14%锰，0.9%~1.4%碳，质量分数），为了提高性能，获得实际应用中性能的最大化，还可以加入铬、钼、镍、钛等元素。由于该类钢加工非常困难，所以基本上都是应用于铸件。研究表明，高锰钢冷作硬化的本质是通过大变形在奥氏体基体中产生大量层错、形变孪晶、ζ马氏体和α马氏体，成为位错运动的障碍。在强烈冲击条件的作用下，耐磨件表面硬度将会有很大的提高，硬度初始值大约为200HBW，经过强烈冲击后，硬度值升高到500HBW以上，具有10~20mm的硬化层深度，而芯部仍保持奥氏体组织，所以在巨大的冲击载荷作用下而不会发生破裂。在高锰钢表面层渐渐地被磨损消耗掉的时候，在强烈的冲击载荷作用下，磨损非常厉害，促使高锰钢硬化层不断地向内拓展，“前赴后继”。而对于在低应力及低冲击载荷作用下发生的磨损情况而言，因为力的作用性比较小，加工硬化的优点不能够被充分的发挥出来，此时高锰钢的耐磨性可能会弱于与其硬度相当的其他钢种。由于高锰钢的独特性质，因此被广泛应用于承受冲击载荷大、磨损剧烈的工作部件，例如各种碎石机上的衬板、颚板、磨球以及挖掘机上用来破开地面的斗齿、大型坦克的履带板等。表2-1列出来高锰钢主要技术参数。
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表2-1 高锰钢主要技术参数
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例如高锰钢作为一种经常使用的耐磨材料，在制造各类破碎机的齿板中应用比较广泛，按照破碎机在不一样的工作环境及所承受应力的大小来选取种类不同的高锰钢耐磨材料，当破碎机需要破碎粒度比较大或硬度比较高的物料时，破碎机齿板承受的冲击应力非常大，这时需要选择普通高锰钢铸造破碎机的齿板，高锰钢加工硬化的特点能够被很好的发挥出来，同时也使齿板的耐磨性有较大的提高以及使用年限的增加。而当破碎机破碎的物料较小或齿板承受的冲击应力较低的工作条件下，需要采用碳素铸钢、中锰或合金钢铸造齿板。所以在选择高锰钢铸造破碎机的齿板时，应综合考虑，切实符合破碎机的实际工作工作环境及齿板需要承受的冲击应力的大小，只有这样才能更好的发挥耐磨材料的性能特点，才不会致使安全事故的发生。高锰钢的产品如图2-1所示。
磨球 齿板
图2-1 高锰钢产品图示
(2)耐磨低合金钢
低合金耐磨钢的基本性能特点是具有良好的耐磨性及韧度，常用合金元素有
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Cr、Mo、Si、Mn、RE等。在农业及矿山机械中低合金耐磨钢得到了广泛应用。表2-2详细地列出了常用的耐磨低合金钢的重要特点及在农工业上的主要用途。
表2-2 常用低合金耐磨钢的特点和用途
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2.2.2耐磨铸铁系列： (1)普通白口铸铁
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所谓的普通白口铸铁，是指不含有或含有少量的特殊合金元素的白口铸铁，这是中国最早使用的耐磨材料，这种铸铁的特点是高碳低硅，硬度较高，但很脆，冲击载荷较小的零件中应用很广泛，例如一般被用来制造犁铧、磨片、导板等部件。而在工程上被应用于可锻铸铁生胚件：可锻铸铁生胚件的成分硅含量相比较而言较高，碳含量较低，用以加快石墨化退火工艺进程，石墨退火形状得以改变。表2-3列出了普通白口铸铁主要的化学成分。
表2-3 普通白口铸铁的化学成分实例（质量分数，%）
例如中国古代的劳动人民以其伟大的智慧，充分利用了白口铸铁的性能，制造出了划时代的犁铧，白口铸铁较硬的性能，适合于低冲击载荷，所以犁铧在农业生产中得以被良好的推广应用。铧犁，是铧与犁组合成整体的称呼，略带螺旋形。其耕地时的效果是土壤朝向一侧翻，将下层土壤翻到地面上，促使土壤软化，更适宜种子的播种与萌发。以牛或人力牵引犁铧，每日可以耕地约2到3亩地，土壤耕翻的深度约4寸，大大提高了农业生产的效率。普通白口铸铁铸造的犁铧如图2-2所示。
图2-2 铧、犁
(2)镍硬铸铁
所谓的镍硬铸铁，是指在普通白口铸铁的基础上添加3.0％～5.0％的镍和1.5％～3.5％的铬，得到以马氏体基体+M3C型碳化物为主的组织，使镍硬铸铁具有非常硬和耐磨的特性。无限固溶的镍和铁，使淬透性能被逐渐地提高，促进马氏体-贝氏体基体的形成，同时镍稳定奥氏体，然而造成大量残余奥氏体的原因是镍含量的过高。铬元素的添加能有效的阻止石墨化，促进碳化物形成，增强 M3C型碳化物的硬度指标，不含合金时硬度为HV900～1000；添加合金元素时
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