金属耐磨材料及应用

本书立足于耐磨材料在实际工况下的应用，在介绍磨损基本知识和理论的基础上，全面说明了各种金属耐磨材料（耐磨铸铁、耐磨铸钢、有色金属及合金耐磨材料等）的成分设计、冶炼、铸造工艺和热处理规范，以及相关材料的耐磨性能等。 全书内容具有以下特点： 1、实用性：书中提供的理论方法和数据资料有比较成熟的生产经验，可以指导相关的金属耐磨材料的生产实践。 2、完整性 ： 立足当前生产实践，着眼于耐磨材料产业未来发展，力求涵盖生产实践中行之有效的耐磨材料、配套设备、熔炼工艺、工部管理、原辅材料等资料。 3、优选性： 在节能降耗、优质高效、安全环保的基础上，总结了国内外的科研成果，针对金属耐磨材料，对矿山、冶金、电力、水泥等行业领域应用的金属耐磨材料进行了介绍；对正在发展的和具备发展前景的预期理论技术，也提供了尽可能详实的引导性说明。

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、教育部耐磨材料工程中心、教育部特色专业、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
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