在耐磨领域，零件材料的磨损是不可避免的，由于摩擦和磨损发生在材料的表面层，因此，材料本身的特性是一个最基本的影响因素。那么，我们所研究改进的方向必定是寻找硬度更高、韧性更强、更加耐磨的新型材质。

下面为大家简单介绍新型的集中耐磨材料。

1. 硬质合金/铸钢新型复合耐磨材料

人们在研制各种新型金属耐磨材料的同时，也在选用硬质合金制作易磨损的结构零件（即易磨损件），并已取得了很好的效果。

用于制作易磨损件的硬质合金高速增长的主要原因是：第一，用其制作的易磨损件的使用寿命是用其他金属耐磨材料制作的易磨损件的几倍、几十倍、甚至上百倍。然而硬质合金硬度高，脆性也大，用其制作的易磨损件往往在尚未达到预期的使用寿命时，就因破损、断裂等早期失效；第二，硬质合金是脆性材料，不能用于制作受冲击力大的易磨损件；第三，硬质合金造价高、一次性投资大，许多潜在用户相用而用不起。因此，硬质合金用作易磨损件受到一定的限制。

事实上，绝大多数易磨损件只有部分表面为工作面，工作面的有效厚度也只在很小的范围（0.02—10mm）内，在运转过程中因工作面磨损过度，尺寸超差时就失效报废。如果易磨损件的工作面的有效厚度（或大于有效厚度）部分为硬度高、耐磨性好的昂贵材料—硬质合金，其余部分为强度高、韧性好的廉价材料—铸钢，两者冶金结合时，这种叠层复合材料就具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和钢的高强度、高韧性两者的优良性能，克服了两者的弱点。这种材料就是硬质合金/铸钢复合耐磨零件。

将一定形状的硬质合金块经预处理后固定在金属型腔内指定的位置上，利用浇入钢液的热量使其与钢液接触的表面呈半熔融状态，凝固后在硬质合金和钢之间形成一个互溶的过渡区。通过这种冶金结合，可获得复合耐磨制件毛坯。这种之间具有两种材料的长处，因此可广泛应用于冷热冲压模具、粉末冶金模具、轧制金属的轧辊、机械设备的耐磨件、受冲击力较大的易磨损件及刃具、刀具、量具等。于硬质合金件比较，可节约硬质合金40%以上，生产成本降低25%以上，而且使用寿命还有所提高。

2. 铝基高强度耐磨材料

    由于铝硅合金在力学性能、铸造性能方面存在一系列优点，所以是目前应用最广泛的一类铸造铝合金。目前应用最广泛的铝硅合金大致分为两类，一类是共晶和亚共晶型铝硅合金，这类铝硅合金的含硅量一般在5%--10%左右，这类合金具有一定的机械强度，延伸率一般在2%左右，常用于制造工作负荷、工作温度不大的机械零件，经过合金强化后也可用作活塞材料。另一类是近年发展起来的过共晶硅合金，这类合金含硅量在17%--26%之间，具有热膨胀系数小，密度、体积稳定性好，导热能力强，耐磨和耐腐蚀等特点，但其常温机械性能较差，特别是延伸率，一般仅在1%左右。目前在国内，这类合金主要作为摩托车、汽车发动机活塞的试用材料。

经实验研究，已初步研制出一种新型的高强度耐磨铝硅合金，这种合金具有比共晶、亚共晶铝硅合金更高的常温机械性能，又具有过共晶铝硅合金耐磨、耐腐蚀、高温性能好等一系列优点。可望在航空、航天、汽车、造船等工业领域中获得广泛应用。

为获得要求性能，在合金成分的设计上，考虑以铝为基础，添加Si、Cu、Mg、Ti、Mg等合金元素。综合考虑，合金的硅含量在15%范围内为宜。铜镁比为12%左右性能最佳。一般情况下，合金的钛含量控制在0.2%左右，锰的加入量为0.3%左右。

该合金属于过共晶铝硅合金，组织中同时存在着针状共晶硅和为数不少的初晶硅。因此，为了使该合金具有所要求的性能，必须进行双向变质处理。使用SX-1号双相变质剂不仅对初晶硅有良好的细化作用，而且对攻晶硅有稳定的变质效果，加入量一般在2%左右即可获得满意的效果。同时，该变质剂还具有变质作用时间长，有重熔性能等一系列优点，这对满足批量生产过程要求，提高经济效益都有十分积极的意义。实验证明，新型高强度耐磨铝硅合金通过使用SX-1号双相变质剂进行处理和热处理措施可以具有比共晶、亚共晶型铝硅合金更好的常温机械性能，又具有比过共晶型铝硅合金耐磨、耐蚀、高温性能好等一系列优点，是一种很有发展前途的新型合金，可望在机械工业上得到广泛的应用。

3. 新型多相铁基耐磨材料

    在润滑不良或干摩擦等恶劣条件下工作的机械零部件，要求同时具有优异的耐磨、自润滑、导热及减震性能。球墨铸铁由于含有石墨球而具有优良的自润滑、热传导及减震性能和优异的机械性能。但由于其硬度低、耐磨性差，利用激光束对球墨铸铁进行表面快速熔化/凝固处理，在工作表面获得硬质耐磨的快速凝固莱氏体型白口铸铁组织，使耐磨性大幅度提高，同时却牺牲了石墨相优异的自润滑、热传导等性能。显然，若能在耐磨性优异的快速凝固莱氏体组织中弥散分布以适量细小石墨相，在润滑不良机干摩擦条件下竟会有很好的摩擦学性能。遗憾的是，由于在快速凝固条件下铸铁熔体完全按Fe-Fe3C亚稳系快速凝固形成莱氏体型白口组织，不能获得上述新材料。但值得注意的是，球墨铸铁激光重熔快速凝固组织中硬质共晶渗碳体是不稳定的亚稳相（只要相变动力学条件适合，它将会迅速向其热力学稳定相石墨转化），显然，只需对球墨铸铁激光快速凝固组织进行简单的热处理，使共晶渗碳体部分地石墨化并控制其相变过程，即可制得既含硬质耐磨快速凝固共晶渗碳体又含弥散超细石墨的多相铁基新型耐磨材料。

球墨铸铁激光表面重熔快速凝固组织由少量初生奥氏体树枝晶及渗碳体/奥氏体共晶组成，其中奥氏体相在快速凝固后的冷却过程中大部分转变为细针状马氏体，这种快速凝固组织的显微硬度约为950HV。在750°C退火后，渗碳体迅速石墨化，从而成功制出了既含硬质耐磨共晶渗碳体又含弥散石墨的耐磨材料。

4. 新型铸造WC（碳化钨）颗粒复合耐磨材料

    铸造WC颗粒在国内外均得到广泛的应用，其金属基体多为低碳钢，这样堆焊层中易出现各种问题，其中较为突出的问题是堆焊层易产生裂纹及剥落，这表明这种复合材料韧性低、脆性大。但若对该复合耐磨材料的金属基体进行多元合金化，使金属基体具有高硬度的同时还具有足够的韧性，从而可进一步提高铸造WC颗粒的耐磨性，拓宽这类复合材料的应用范围。