耐摩耗材料の種類
世の中には様々な耐摩耗性素材があります。
•耐摩耗性材料は、化学組成に基づいて、金属耐摩耗性材料、セラミック耐摩耗性材料、ポリマー耐摩耗性材料、および耐摩耗性複合材料に分類できます。
•さまざまな材料構造に基づいて、耐摩耗材料は、一体型耐摩耗材料と表面耐摩耗材料に分けることができます。
•異なる使用温度に基づいて、耐摩耗材料は、常温耐摩耗材料と高温耐摩耗材料に分けることができます。
1) 金属材料
金属材料は、耐摩耗鋼と耐摩耗鋳鉄に分けることができます。製造に一般的に使用される金属材料は、耐摩耗性合金鋼、高マンガン鋼、軸受鋼、工具鋼です。高マンガン鋼は変形硬化により耐摩耗性が向上します。また、他の耐摩耗鋼は、主に炭化物形成元素を添加し、炭素と炭化物を形成することにより、鋼の硬度と耐摩耗性を向上させます。現在、耐摩耗鋼の開発動向は、マイクロアロイ（B、Ti、Nb、Vなどの添加など）強化、希土類改質、複合強化です。これらの微量元素は鋼中で化合物を形成し、B などの微量元素を添加して鋼中にホウ化物を形成したり、Ti、Nb、V を添加して高硬度の炭化物を形成して鋼の耐摩耗性を向上させたりします。WC と AlO は、鋳造プロセスで追加されます。鋼マトリックス複合材は、鋼マトリックスを等粒子で強化することによって形成されます。
2)セラミック材料
セラミック素材。耐摩耗セラミックスとして使用される材料には、主に酸化物セラミックス、炭化物セラミックス、窒化物セラミックスがあります。典型的な耐摩耗性セラミックには、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素などがあります。セラミック材料は非常に脆いです。したがって、耐摩耗性セラミック材料の強化が主な研究方向です。サーメットとも呼ばれる超硬合金は、WC または TiC 粒子で強化された Co ベースの合金です。この材料は、工具、研磨工具、および非常に高い耐摩耗性を必要とするその他の部品として一般的に使用されています。
3) ポリマー耐摩耗材料
ポリマーの耐摩耗性材料には、主にナイロン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ゴムが含まれます。ポリマー材料の欠点は、硬度が低く、使用温度が低いことです。したがって、一般的なセラミック粒子または繊維を強化すると、強度と耐摩耗性が向上します。
現代の企業は通常、経済的目標を達成するために高速テクノロジーを採用しています。プラントの効率は、次のパラメータによって決まります。
•機器の特性と耐久性;
•投資コスト、運用コスト、保守および修理コスト。
その中で最も重要なことは、生産における安全性と信頼性を確保し、メンテナンスを軽減することです。したがって、高速走行装置の摩耗と腐食を減らすことは非常に重要です。セラミック材料の優れた特性により、セラミック製品を使用することで、多くのアプリケーションで要求される耐摩耗性と耐食性の問題を解決できます。金属材料やポリマーと比較して、セラミックスは耐摩耗性、耐食性、断熱性に優れています。