骆驼草 发表于 2006-12-28 19:47:19

锡青铜和球墨铸铁哪个更耐磨？

请问各位，锡青铜和球墨铸铁哪个更耐磨？

三脚猫 发表于 2006-12-31 16:49:56

Re: 锡青铜和球墨铸铁哪个更耐磨？

<P>楼主所说的是磨摩副问题,有高副和低副之分。</P>
<P>高副(线接触)：齿轮(硬、硬接触)、蜗轮蜗杆(硬、软接触),</P>
<P>&nbsp;低副(面接触)：活塞杆与铜套、摩擦盘。推荐硬、软接触</P>
<P>以下内容是我在工作中遇到的摩擦盘磨损时所整理的资料</P>
<P>&nbsp; 相关技术资料<BR>&nbsp;不同金属之间的互溶性和磨损系数(*10--4)<BR>AL--Fe&nbsp;&nbsp; 不溶&nbsp;&nbsp; 1. 00&nbsp; ,&nbsp;&nbsp; Fe---Cu&nbsp;&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp; 19&nbsp;&nbsp; ,&nbsp;&nbsp; AL---AL&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp;&nbsp; 30&nbsp; ,&nbsp;&nbsp;&nbsp; Fe---Fe&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp; 77<BR>Cu--ph&nbsp;&nbsp; 不溶&nbsp;&nbsp; 0.1&nbsp; ,&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Ni--ph&nbsp;&nbsp; 不溶&nbsp;&nbsp; 0.21&nbsp;&nbsp; ,&nbsp; Fe--Ag&nbsp; 不溶&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.68&nbsp; ,&nbsp;&nbsp;&nbsp; Fe---Ph&nbsp;&nbsp; 不溶&nbsp;&nbsp; 0.69 <BR>Al--Ph&nbsp;&nbsp;&nbsp; 不溶&nbsp;&nbsp; 1.4 ，&nbsp;&nbsp; AL--Zn&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3.9&nbsp; ，Mg--Mg&nbsp;&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp;&nbsp; 36，&nbsp;&nbsp; Fe--Mg&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 38<BR>Cu--Ni&nbsp;&nbsp;&nbsp; 溶&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 81&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (机器磨损及其对策) P169 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>铸铁&nbsp; 价格低,加工容易,导热系数大,可吸附微量液体,形成含油磨擦面,<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 缺点是耐蚀性差.<BR>&nbsp;&nbsp; 而球墨铸铁很好解决了这一问题,查&lt;机器磨损及其对策&gt; P184 :<BR>&nbsp;激光相变强化(表面淬火);<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 激光束照射到金属表面时,由于激光束具有高能量密度,工件被照射部位的表面薄层很快被加到相变温度以上,加热时间极短,表面薄层以下及未被照射的部位仍保持冷态.激光束光斑移动后加热停止,被加热表层的热量迅速向周围冷态金属传递,使表层急剧冷却,达到相变强化的目的.<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (实用化学热处理与表面强化新技术P337)<BR>&nbsp;激光加热表面处理工件不易变形,表面光整,可得到较高的表面硬度,比传统的感应加热表面淬火对铸铁的效果更为突出可达3--4倍.<BR>(QT600-3&nbsp; 硬化层深度0.35mm&nbsp;&nbsp; HV800-1056) 此零件工作环境良好,腐蚀性情况一般<BR>锡青铜(离心铸造) ZQSn10-1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 330 σb&nbsp; / MPa&nbsp; ,&nbsp; 4&nbsp; δs&nbsp; /&nbsp; 0/0&nbsp; ,&nbsp;&nbsp; 885 HB<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (机械设计手册,常用工程材料分册P3-181)</P>
<P>1推荐铁---铜摩擦副;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 推荐理由---&nbsp;&nbsp;&nbsp; 现实中最常用的磨擦副是表面淬火钢或表面镀硬铬钢--锡青铜,<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锡青铜在有色金属中硬度是高的,能承载荷,所以抗磨性己好,因为它整体性硬度高,所以耐用性和可修复性好.&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 球墨铸铁--磨损后平面磨磨去厚度，还要再淬火，修复性差。</P>
<P>&nbsp;( 机器磨损及其对策 )背景资料:<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 磨损的基本属性---磨损的本质应该是材料表面上的物质在位置上的转移并伴随着某种化学和金相的变化.作为两个相互摩擦的磨损表面而言,这种转移有三种可能性:<BR>&lt;1&gt;材料在一个磨损表面自身上的转移,表现为金属表面材料的变形和流动;<BR>&lt;2&gt;材料在两个磨损表面之间的转移,如粘着磨损就属于这种情况;<BR>&lt;3&gt;材料从磨损表面脱落下来成为游离状态的物质.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>以上三种情况往往单独或不同程度地同时发生.因此磨损的最终的表现结果是磨损表面和磨损颗粘的形成 .&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P9<BR>&nbsp; 机器零件的磨损取决于两个方面的因素:<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一是零件磨损表面所受到的载荷和速度,以及周围环境(包括润滑和气氛),这是造成磨损的外部条件;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 二是材料特别是承受磨损的主要部分,即零件摩擦表面及其亚表层的各种金属显微组织和理化性质,这是产生磨损的内在因素.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P166&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 润滑技术----迄今为止润滑一直是减少摩擦和阻止磨损的最简单而又有效的方法.润滑剂除了减摩抗磨的功能之外,还有以下三方面作用:<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 将由于摩擦或其它过程产生的热量及时带离其产生的区域,从而使机器在一个温度许可的水平上保持热平衡;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 可以把磨损颗粒及其它机械杂质带离摩擦,磨损表面.从而使摩擦表面减少磨损;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 可以保护零件表面不被腐蚀(氧化).&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P191<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 名词解释<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 粘着磨损---粘着就是由于固相熔焊使接触表面的材料由一个表面转移到另一个表面上去.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 当摩擦表面之间的流体动力油膜或吸附膜遭到破坏或者被"刺透"时,表面微凸体在极高的接触压力作用下相互极度接近,形成一种结合力很强的粘结点.微凸体之间的单位面积压力很快达到材料的屈服点,并使接触点的材料发生流动,即塑性变形,同时还伴全大量的热,并使结点界面在瞬间过到材料熔融的温度,以致结合点熔焊在一起,而其周围的材料则受到高温热处理.这也就是所谓的"固相熔焊"过程.<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 粘着磨损---两种金属之间的结合可分为混合,固溶和化合三种形式.因此随之而形成的粘结点的强度也不一样:混合物的强度一般等于两种金属材料的平均强度;固溶体的强度超过两种中每一种金属材料的强度;而化合物的强度就比较复杂了.<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 粘结点形成的难易和形成后的强度与相互接触的两种金属的互溶性有很大关系.首先同种材料之间是最容易发生互溶的.硬度越高,发生粘着磨损的可能性或程度也越小.<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 纯净的同种材料之间形成的结点强度就大.当结点的两个微凸体随摩擦表面发生相对动动时就会沿着这个截面产生裂纹和颈缩,最终断开,并最后造成一个表面上的微凸体材料随着结点转移到另一个表面的微凸体上去.在接触和摩擦的反复作用过程中继续受到法向力和切向力的反复作用,结点和基体两者之间产生裂纹并不断扩张,最终使结点作为磨损颗粒脱落下来.又作为硬质的自由颗粒在摩擦表面之间形成三体型磨料磨损.因此粘着磨损常常表现为非常严重的磨损形式,如严重磨损和胶合等.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P102&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 当摩擦表面的相对运动所引起的切应力低于材料和结点间的抗剪强度时,表面无法做相对运动,即发生咬死现象.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在粘着过程中,由于应变硬化和结点的断裂释放出大量的热,以至在结点的非常微&nbsp;&nbsp; 小的区域产生很高的瞬间高温,随即又迅速冷却,这一方面促使结点界面两侧的金属加速互相扩散(互溶),另一方向又有氧化损磨伴生.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P104<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 磨料磨损---两个接触表面之间由于坚硬的凸起或微粒造成材料在表面的移动和脱落叫磨料磨损.<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 磨料磨损---作为切削与被切削的材料之间必须要一定的硬度差,对于纯净的和均质的材料来况,对磨料磨损的抗磨牲与硬度成正比,防止外界杂质颗料进入摩擦表面之间,另外尽可能使用润滑油.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一种是较硬摩擦表面上微凸体在较软摩擦表面上进行犁削,这叫双体型磨料磨损, <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 另一种是由比摩擦表面更为坚硬的颗粒引起的磨料磨损,这种坚硬颗粒可以是由外面进入接触界面的,也可以是相互滑动表面自身由于粘着,剥落,氧化或其它化学和磨损过程所生成的,其尺寸大于表面间的油膜厚度,它们在表面运动中有可能因滚动而划伤表面,也有可能镶嵌在较软的表面上,即犁削.这叫三体型磨料磨损.<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 两个做相对运动的接触表面,如果有较大的硬度差,那么较硬表面上的微凸体就很<BR>容易在较软表面上进行犁削.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P105<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 剥层磨损---较硬表面上的微凸体在较软表面上形成变形层之后,继续不断地进行辗压的过程.增加油膜厚度或减小表面粗造度都到以减缓剥层磨损.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR></P>

crab22 发表于 2012-4-2 17:22:25

三脚猫 发表于 2006-12-31 16:49 static/image/common/back.gif
楼主所说的是磨摩副问题,有高副和低副之分。
高副(线接触)：齿轮(硬、硬接触)、蜗轮蜗杆(硬、软接触),
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很好的资料，请LZ指点球铁、锡青铜、铝青铜做导套那个更耐磨？非常期待与感谢！
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