耐磨钢球的磨损失效相关因素
磨损——由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。磨损失效——由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。而耐磨钢球磨损在整个磨料损耗中所占的比重超过50%。所谓磨料磨损:是由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹,产生材料的迁移而造成的一种磨损现象。分析耐磨钢球的磨损机理须从机件磨损的外在环境条件和耐磨钢球内在特性两个方面进行考虑。
机件磨损的外在环境条件:有硬度、力度、速度、角度、温度、湿度、粒度等几个方面。
1 、被磨料的硬度:在磨损的诸多特性中,物料硬度的影响最为重要。
2、力度;这里特指物料对磨料的压力。随着磨损压力的增加,磨损量随之增大,因为随着压力的增大磨料对耐磨钢球的刺入深度增加,对材料表面进行切削变形的能量随之增强。
3、磨机的速度:对于不同磨损种类,磨损速度的影响是不同的。滑动磨损情况下,速度的影响并不明显。冲蚀磨损速度对磨损有重要影响,当冲击速度高到一定程度时,原本在滑动磨损或低速情况不造成磨损的物料此时也可以造成磨损。
4、角度:冲蚀磨损中冲击角度对磨损的影响非常大。冲击角度对脆性材料和韧性材料的影响不同。对于陶瓷等脆性材料,随着角度的增加磨损量增加,在接近90°角的垂直冲击条件下,磨损量达到最da,这表明脆性材料不适合在大角度冲蚀工况下使用;对于韧性材料,磨损量先是随着冲击角度增加而增加,在某一角度时达到最da值,其后随着冲击角度的增加磨损量随之下降。这表明韧性材料在低角度工况下工作容易发生磨损,而在高角度时则可充分发挥其耐磨性。这是因为韧性材料硬度较低,低角度冲蚀时磨粒对表面的切削最有利,磨损量即上升,而脆性材料在垂直冲击时,材料表面最容易碎裂剥落,所以磨损量最da。
5、温度:随着温度的升高磨损随着加大。
6、湿度:实际工程中,在金属摩擦副的情况下,液体进入对磨界面,磨损可以大大下降;可是在磨料磨损的情况下,磨料中有水分进入,磨损反而变得严重。
7、粒度: 磨料粒径:对磨损的影响最初随着粒径的增大磨损呈线性关系增大,当达到某个数值即所谓的临界粒径之后,磨损的增长就变得缓慢,或者出现不再增长的情况。
钢球热处理是将钢坯放在特定的环境中加热到一定的温度并保持一定时间后,然后以不同速度冷却的一种工艺程序。下面就跟随大名新材料的小编一起来了解一下吧:
钢球热处理的工艺热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。钢球热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或钢球,以至浮动粒子进行间接加热。
钢球加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而钢球通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的钢球材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当钢球工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
钢球热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种钢球采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
钢球如今在工业上应用的是很广泛的,钢球的质量问题也是有好有坏的,影响钢球质量的因素有哪些呢?下面就跟随大名新材料的小编一起来了解一下吧:
①材质密度影响:钢球、铸铁球、合金钢球等,不同材质的密度不同,钢的密度比铸铁的大,合金钢则依主要合金元素的密度及含量不同而不同。
②钢球制造方法影响:轧制及锻打的钢球其组织致密,故密度大,铸造的铸钢球、铸铁球或铸造合金球等的组织不甚致密,甚至其中有气孔,故密度小一些。
③钢球金相组织影响:马氏体、奥氏体、贝氏体、铁素体等不同晶体结构下密度也不相同,对结晶细度也有影响。
④化学成分元素影响:钢球成品中由于所含化学成分如铁、碳、铬、锰、硫、磷等成分不同,则对钢球的硬度、冲击磨耗有不同程度的影响,一般来说,含铬量大,则钢球耐磨性能高。