金属耐磨材料及应用

　　耐磨材料是新材料领域的核心之一、对高新技术发展有重要的推动和支撑作用。本书以应用较为广泛的金属耐磨材料作为切入点、在介绍磨损基本知识和理论的基础上、重点介绍了耐磨铸钢、耐磨合金铸铁、有色合金及其他耐磨材料等、并对其成分设计、冶炼、铸造工艺、热处理工艺和相关力学性能进行了阐述。书中还结合了作者多年从事金属耐磨材料的研制和经验、将典型金属耐磨材料铸件的工艺要点、工况应用等进行了总结、指导读者根据零部件工况需求选择和研发相应的金属耐磨材料。本书为高等学校的材料成型及控制工程、材料加工工程专业教材、也可供耐磨材料相关专业或领域的科研人员、工程技术人员和管理人员参考。

　　朱永长，佳木斯大学教授，长期从事铸造及金属材料成型技术研究，主讲材料成型及控制工程专业的《Pro/E模具设计》《铸造工艺学》《铸造设备及机械化》和《CAD/CAM基础》等课程，深受学生喜爱，几乎把所有的精力都投入到了教育教学工作中，近十几年来，大学评估、省级重点学科、省级重点专业、省级重点实验室、省级优秀教学团队、省级精品课、耐磨材料工程中心、特色专业、大学博士点等申报和验收工作中无不有着他努力工作的身影。在教学过程中，他不仅圆满完成相关的教学任务，而且还超额完成学校额定教学工作量及非教学工作量。

第1章　金属材料磨损基础001
1.1　金属摩擦的基本理论 001
1.1.1　金属表面的特性 001
1.1.2　金属表面的接触 003
1.2　金属的磨损 006
1.2.1　磨损的分类 006
1.2.2　磨损的评定方法  010
1.2.3　磨损的失效分析 011
1.3　磨损机制及其影响因素 015
1.3.1　粘着磨损 015
1.3.2　磨料磨损 018
1.3.3　表面疲劳磨损 022
1.3.4　腐蚀磨损 023
1.3.5　冲蚀磨损 024
1.3.6　微动磨损 026
1.4　磨损的试验与分析 028
1.4.1　磨损试验 028
1.4.2　表面形貌的测试 031
1.4.3　磨损表面失效与磨屑分析  032
1.4.4　磨损的动态测试  037
参考文献 039
第2章　耐磨铸钢041
2.1　高锰钢 042
2.1.1　高锰钢的化学成分           042
2.1.2　合金元素在高锰钢中的应用 048
2.1.3　高锰钢的铸造 056
2.1.4　高锰钢铸造方法 064
2.1.5　高锰钢热处理 066
2.1.6　高锰钢的强化处理 072
2.1.7　高锰钢的加工硬化机理 080
2.1.8　Mn17高锰钢 081
2.2　奥氏体中锰钢 081
2.2.1　化学成分的选择 081
2.2.2　中锰钢组织及性能 082
2.2.3　中锰钢中的夹杂物 083
2.2.4　中锰钢的加工硬化 084
2.3　耐磨合金钢 084
2.3.1　耐磨钢中合金元素的作用 085
2.3.2　低合金钢 087
2.3.3　抗磨耐蚀不锈钢 099
2.3.4　轴承钢 100
参考文献 104
第3章　耐磨合金铸铁107
3.1　耐磨铸铁中常用的合金元素 107
3.1.1　白口铸铁的稳定性 107
3.1.2　合金元素与碳的相互作用 110
3.1.3　常用合金元素 111
3.1.4　常用合金元素在铸铁中的应用 113
3.2　减摩铸铁 121
3.2.1　含磷铸铁 121
3.2.2　钒钛铸铁 122
3.2.3　硼铸铁 122
3.2.4　铌铸铁 123
3.3　抗磨铸铁 125
3.3.1　常用的白口铸铁分类 125
3.3.2　普通白口铸铁 127
3.3.3　低合金白口铸铁 128
3.3.4　镍硬白口铸铁 130
3.3.5　中合金白口铸铁 131
3.3.6　高铬钼白口铸铁 133
3.3.7　高铬白口铸铁 136
3.4　冷硬白口铸铁 140
3.4.1　冷硬铸铁的成分及性能特点 140
3.4.2　冷硬铸铁的应用 141
3.5　中锰耐磨球墨铸铁 143
参考文献 144
第4章　有色合金及其他耐磨材料146
4.1　概述 146
4.1.1　滑动轴承合金的组织与性能 146
4.1.2　滑动轴承合金的种类 147
4.2　锡基合金 147
4.2.1　锡-锑、铜-锡二元相图及锡-锑-铜合金的组织 147
4.2.2　锡基轴承合金化学成分及其性能 148
4.3　铅基合金 148  
4.3.1　概述 148
4.3.2　铅锑轴承合金 149
4.4　铜合金 151
4.4.1　锡青铜 151
4.4.2　铅青铜 155
4.4.3　铸造铝青铜 157
4.4.4　其他青铜 160
4.4.5　变形青铜轴承合金 163
4.4.6　黄铜（铜锌）合金 165
4.5　铝基轴承合金 169
4.5.1　铝基轴承合金的性能特点及其类型 169
4.5.2　铝基轴承合金的化学成分、力学性能与应用范围 170
4.6　锌基轴承合金 171
4.6.1　锌合金的组织 172
4.6.2　锌基轴承合金的化学成分与性能 172
4.7　钴基和镍基耐磨合金 174
4.7.1　钴基耐磨合金 175
4.7.2　高碳低钴合金和高碳镍基合金 186
参考文献 189
第5章　先进金属耐磨材料制备技术191
5.1　铸渗复合 191
5.1.1　普通铸渗法 191
5.1.2　先进铸渗工艺 196
5.2　铸镶复合 197
5.3　双液双金属复合铸造抗磨材料 199
5.4　液/半固态双金属铸造复合技术 200
5.5　铸造原位合成复合技术 202
5.6　堆焊耐磨合金层制备技术 203
5.7　等离子熔覆制备技术 205
参考文献 206
第6章　典型耐磨零件生产实例208
6.1　磨球 208
6.2　球磨机衬板 210
6.2.1　平做立浇法双金属复合衬板 211
6.2.2　双液双金属复合铸造衬板 212
6.3　液/半固态双金属铸造复合耐磨板 213
6.4　破碎机颚板 216
6.4.1　双液浇注可变铸型双金属复合铸造颚板 216
6.4.2　双液双金属复合铸造颚板 217
6.4.3　双金属组合式齿板 218  
6.5　锤头 218
6.5.1　双液双金属复合铸造锤头 220
6.5.2　组合式双金属复合铸造锤头 221
6.5.3　镶铸法复合铸造锤头 221
6.5.4　消失模真空吸铸工艺镶铸双金属复合铸造锤头 222
6.5.5　双金属复合铸造/焊接组合式耐磨锤头 224
6.5.6　护柄式双液金属复合铸造锤头 226
6.5.7　双金属复合铸造-焊接连接方锤 226
6.6　风扇磨冲击板 230
6.6.1　复合铸造冲击板 232
6.6.2　镶铸冲击板 233
6.6.3　铸渗冲击板 234
6.7　抛丸机叶片 234
6.8　组合式双金属复合铸造板锤 237
6.9　截齿 238
6.10　轧辊 238
6.10.1　轧钢机轧辊 238
6.10.2　面粉轧辊 239
6.10.3　冶金轧辊 239
6.10.4　双金属铸焊复合辊套 239
6.11　泵壳与叶轮 244
6.12　双液金属铸焊抛料头 244
参考文献246