材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一，但其实硬度不是唯一指标。

 

一、硬度与耐磨性是正相关关系

硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。

 

耐磨性是指抵抗摩擦作用的能力影响，这种能力的因素不仅取决于钢的成分、组织和性能如硬度、碳化物特性、数量、形状与分布，还与使用条件和拉伸工艺密切相关如：线材表面粘有大量的灰层沙粒。

 

不考虑其他因素的情况下硬度越高耐磨性也就好，铸铁的耐磨性好是因为灰铸铁内含有片状石墨的，我们知道石墨具有润滑性能。所以铸铁虽然硬度低但是耐磨性好就是因为石墨的减磨，还有就是表面的光洁度，表面光洁度越高，摩擦越小，相对来说同种材料根据表面处理不同，硬度跟耐磨性是成正比的。

 

二、硬度与耐磨性的非相关关系

但是耐磨性最好的材料不一定硬度高，最常用的耐磨材料比如铸铁硬度就不高，发动机的凸轮轴就常用铸铁，更典型的还有滑动轴承里的耐磨层是巴氏合金硬度也不高，还有蜗杆蜗轮减速器里为了增强耐磨性，一般用硬度低青铜合金做蜗轮。耐磨，要求的是嵌入性和摩擦顺应性，就是材料磨过后能最快的形成两摩擦面的凹凸相配合的磨擦面。如果单纯追求表面硬度，过硬的材料不容易磨合，反而会降低摩擦面的耐磨性。

 

三、硬度与耐磨性根据磨损机理不同时的非相关关系

如果是切入式磨损，则提高表面硬度可以较好的提高耐磨性；而如果是冲击性磨损，则提高的效果会差一些。高锰钢大家应该很熟悉，有很好的抗冲击耐磨性。韧性好的奥氏体，在冲击时发生强烈的加工硬化，提高表面硬度，达到硬度和韧性的很好结合，耐磨效果很好。

 

如果材料中含有如石墨、六方氮化硼、硫化铁等具有片层状结构的物质，在摩擦中这些物质起固体润滑剂的作用，可以提高耐磨性。常见的铸铁，飞机发动机里的封严涂层等。

 

塑料与金属对磨时，塑料有很好的适应性，而且还可在金属表面形成薄薄的一层转移膜，改善耐磨性能。往复式压缩机的采用PEEK阀片代替金属阀片，就是一个很好的例子。

 

巴氏合金则是有油润化条件下的一个非常经典的合金。它的结构是硬质点分布在软相上，摩擦中，硬质点起支持作用，软相被稍微多磨掉一些，形成的空隙正好容纳润滑油，改善润滑条件。

 

四、硬度高不是判定耐磨性的唯一指标

硬度高不等于耐磨性好。硬度高耐磨好，作为一个经验性的初步判断，还是有用的。如果在相同的条件下（相同的磨擦系数、成分、组织、环境条件等等），硬度和耐磨性存在非线性的正比关系。

 

五、结论

磨损其实应该是接触表面应力范畴，也就是在一定的压力下，运动的两种金属相互作用，材料消耗的比例。在这种情况下，相关耐磨性的判断

 

·硬度高的比低的耐磨性好(条件：同类材料)；

 

·润滑好时候比差的时候好(条件：同类材料)；

 

·内部结构是碳化物比其它晶体结(马氏体，铁素体等)好(条件：非同类材料)；

 

·表面粗糙度低的比高的好(条件：同类材料)；

 

·表面比压小比大的耐磨好(含接触面积和压力) (条件：外部影响)。

 

 

 

来源：材子笔记

关键词： 材料硬度 耐磨性