磨料硬度對(duì)材料磨損率有明顯的影響。這種影響的程度主要是以材料的硬度和磨料的硬度的比值為標(biāo)志，隨著比值的變化，材料磨 損機(jī)制就會(huì)發(fā)生變化（見圖1-6所示）。圖1-7為材料磨損表面硬度與磨料硬度比值和磨損率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果。

由此可見，當(dāng)磨料硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于材料硬度時(shí)，磨損嚴(yán)重，磨損與材料硬度無(wú)關(guān)；當(dāng)材料硬度接近于磨料硬度時(shí)，隨比值的增大，磨 損急劇減小。應(yīng)該指出的是，即使是很軟的磨料，由于沖擊作用或者其中滲有硬磨料等因素，也會(huì)導(dǎo)致工件的磨損。因?yàn)閷?shí)際磨料的硬 度和材料硬度都不是一個(gè)單一的數(shù)值而是一個(gè)分布值（見圖1-8）。因而，即使工件的平均硬度值超過(guò)磨料的平均硬度值，由于磨料與 材料硬度的統(tǒng)計(jì)分布關(guān)系也會(huì)引起磨損。這就說(shuō)明了為什么煤炭的硬度不高，但對(duì)煤炭機(jī)械造成的磨損仍然是十分嚴(yán)重的事實(shí)。表1-2 表示了各種磨料類型及巖石硬度值。

磨料形狀(尖銳度)對(duì)磨損包有明顯的影響。新破碎的石英砂和河砂相比，新破碎的石英砂對(duì)材料磨損更劇烈。由于各種照料的形狀 難以測(cè)量相定量區(qū)別，一般僅定性地將磨料分為三種類型：即尖銳形、多角形和圓鈍形。

在相同硬度條件下，尖銳形磨料對(duì)材料磨損最劇烈，磨損機(jī)制以顯微切削為主；多角形對(duì)材料磨損次之，磨損機(jī)制為顯微切削加犁 溝；圓純形磨料又次之，磨損機(jī)制以犁溝為主。

磨料的尺寸粒度對(duì)磨損也有一定的影響(見圖1-9)。當(dāng)磨料在某一臨界尺寸以下時(shí)，體積磨損隨磨料尺寸的增加而急劇地按比例增加 ；當(dāng)超過(guò)一臨界尺寸后，磨損增大的幅度顯著降低。

材料對(duì)磨損有影響的機(jī)械性能為：彈性模量、歡觀硬度和表面硬度、強(qiáng)度、塑性和斷裂韌性等。

工業(yè)純金屬的耐磨性與其彈性模量成正比(見圖1-10)。但這種關(guān)系不適用于熱處理過(guò)的鋼材，雖然熱處理不改變材料的彈性模量， 但都會(huì)使其耐磨性大大提高。相反，工業(yè)純金屬和不同類型鋼相對(duì)耐磨性與其宏觀硬度成正比(見圖1-11)。熱處理前后鋼的相對(duì)耐磨性 單值地決定于其宏觀硬度，只不過(guò)隨其宏觀硬度增高其耐磨性變化斜率不同而已。耐磨性不僅取決于鋼的硬度、而且取決于它們的成分 ，不同成分的鋼熱處理后雖然具有相同的硬度，但其耐磨性卻不同，這說(shuō)明各種鋼的耐磨性與其宏觀硬度間并不存在單值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

金屬材料經(jīng)過(guò)磨損后，其表面硬度均有所提高，把磨后表面最高硬度值代替材料硬度值，作出的Hμ-ε曲線與Hm- ε曲線的規(guī)律是一致的，只要最高硬度相等，其耐磨性也相同，與原始硬度無(wú)關(guān)。

材料的耐磨性與拉仲?gòu)?qiáng)度和塑性之間沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只是由于材料的流變特性增高，耐湃性有線性提高的趨勢(shì)。在高硬度時(shí) ，由于強(qiáng)度特別是塑性和韌性的提高，耐磨性大大地增高。

材料的顯微組織對(duì)材料磨料磨扣有明顯的影響。材料的組織又是由其化學(xué)成分相處理工藝所決定的。同種材料采用相同的處理工藝 ，可能表現(xiàn)出不同的耐磨性，這又與生產(chǎn)廠的冶煉、鑄造水平有密切關(guān)系，因此顯微組織對(duì)材料的耐磨性影響是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。

圖1-12是高錳鋼、合金鋼的耐磨性與它們組織之間的關(guān)系網(wǎng)。在一定的接觸應(yīng)力、一定的滑動(dòng)磨料磨損試驗(yàn)條件下，具有較高含碳 量的回火馬氏體鋼能獲得較高的耐磨性；相同硬度條件下，貝氏體的耐磨性又比回火馬氏體的耐磨性高。這時(shí)的高錳鋼只相當(dāng)于回火馬 氏體和貝氏體鋼的中等耐潛水平；珠光體的硬度最低，耐磨性最差，相同距度的田氏體與珠光體組織相比，奧氏體的耐磨性又高得多。 殘余奧氏體對(duì)鋼的耐磨世也是有影響的。很多學(xué)者認(rèn)為，在馬氏體一碳化物的混合組織中存在者殘余奧氏體．對(duì)提高抗廟料磨損性能是 有益的。殘余奧氏體在其中起的作用一般認(rèn)為是：

(1)在磨屑形成過(guò)程中，阻止裂紋擴(kuò)展。

(2)與碳化物結(jié)合較馬氏體好，能防止磨損過(guò)程中碳化物脫落。

(3)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)吸收了能量、消耗了外界功，形成高硬馬氏體從而提高了耐磨性。

在珠光體、馬氏體、貝氏體、奧氏體基體組織小如果分布否大員的高硬度的合金碳化物、硼化物、氮化物、金屬間化合物，就會(huì)形 成耐磨骨架，大大地提庸材料的耐磨性。這時(shí)材料的耐磨性又取決于這些硬質(zhì)點(diǎn)的類型、大小、硬度、數(shù)量、分稍、與基體組織之間的 結(jié)合強(qiáng)度以及具體的工況條件等。

在碳化物中，M3C型結(jié)構(gòu)的硬度較低，對(duì)耐磨性貢獻(xiàn)小，馬氏體和合金工具鋼中碳化物多屬于M3C型結(jié)構(gòu)。高鉻鑄鐵中碳化物主要是 （FeCr）C3型碳化物，也有少量的（FeCr）6C、（FeCr）23C6型碳化物，他們的硬度均較M3C型為高，對(duì)耐磨性貢獻(xiàn)也大。在硬質(zhì)合金 中的碳化物大多是WC、TiC、ZrC、Nh、VC等。它們都具有極高的硬度和高溫穩(wěn)定性，是硬質(zhì)合金具有高的耐湃性利紅硬件的土要原因。 此外，很多合金元素還可與B生成Fe2B、TiB，CrB等同硬度的刪化物，對(duì)材料的耐磨性也具有較大的影響。常見的碳化物、硼化物硬度 見表1-3。

碳化物雖然硬度很高，但脆件很大，在材料組織中如果形成網(wǎng)狀況化物，對(duì)材料的耐磨性是十分不利的。一般要求碳化物顆粒大小 適中，分布均勻，碳化物之間的日出程小于磨粒直徑為好。如果躍進(jìn)直徑小于碳化物間的自由程，磨料將會(huì)首先挖空碳化物周圍基本組 織，最后使碳化物脫落變成新船料。碳化物的作用足對(duì)磨粒的刺入起阻礙作用，使磨溝變淺，這時(shí)材料的耐磨性隨碳化物含量的增加而 增加，達(dá)到一個(gè)最大值。

碳化物與基體的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)材料耐磨性也有很大影響，結(jié)合強(qiáng)度低時(shí)，在硬磨粒的沖撞、摩擦作用下、碳化物易脫治。不同類型碳 化物勺基體的浸潤(rùn)性不同，結(jié)合牢固程度不同。有人認(rèn)為硬的碳化物與軟的基體組織配合較好，也有的認(rèn)為與強(qiáng)度高的基體配合好，但 是磨損的具體工況條件往往是決定性的因素。

除了磨樹及材料本身特性的影響以外，工況和環(huán)境條件對(duì)磨損過(guò)程也有很大的影響。這些因素主要指載荷、速度、磨損距離、磨料 沖擊角以及環(huán)境濕度、濕度和腐蝕介質(zhì)條件等。

經(jīng)過(guò)對(duì)多種材料的不同載荷下磨損試驗(yàn)證明：材料的磨損率隨載荷增加而增加．在硬磨料條件下，出于栽荷增加佼磨溝加深、加寬 ，磨屑由小變大�；瑒�(dòng)速度與載荷變化相似，但更嚴(yán)重一些。