这本书从磨损的基本概念到不同种类耐磨材料的制备及其性能与应用进行了系统详细的介绍。首先通过对磨损基本概念和表征方法的深入讨论，帮助读者理解磨损现象及其影响因素；然后介绍了硬质相的本征性质以及界面特征的计算方法，通过对硬质相力学、物理和化学性质的详细讲解，可以有助于理解硬质相如何增强金属材料的硬度和耐磨性能；紧接着介绍了硬质相增强型耐磨材料的制备技术，包括粉末冶金、铸造、熔融渗透和表面改性等技术，能够有效地将硬质相与金属基体结合，提升材料的耐磨性能和机械性能；最后分别深入探讨了高铬耐磨合金、高钒耐磨合金、高硼耐磨合金和外加颗粒增强耐磨复合材料四类硬质相增强型耐磨材料，详细介绍材料的组织、制备工艺以及性能特点，并通过实际案例展示其应用价值。
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二级教授，博士生导师，郑州轻工业大学校长，第十三届、第十四届全国政协委员，全国杰出专业技术人才、“百千万人才工程”国家级人选、国家有突出贡献中青年专家。以第一完成人获国家科学技术进步二等奖2项、省部级一等奖5项，获何梁何利基金“科学与技术创新奖”、全国创新争先奖、河南省科学技术杰出贡献奖等。主持国家重点研发计划项目、国家发改委重大专项、中国工程院院地合作重大项目等30余项；发表论文360余篇；授权发明专利95件
目录
前言
第1章 磨损基本概念与表征方法 1
1.1 摩擦的基本理论 1
1.1.1 摩擦学原理 1
1.1.2 摩擦定律 3
1.1.3 金属材料的摩擦 9
1.1.4 非金属材料的摩擦 11
1.2 金属的磨损 15
1.2.1 磨损的分类 16
1.2.2 主要磨损类型 16
1.3 金属磨损测试技术及表征方法 21
1.3.1 金属磨损测试技术 21
1.3.2 金属磨损量的测量方法 22
1.3.3 磨损量的表示法 23
1.3.4 磨损失效分析 24
参考文献 25
第2章 硬质相本征性质与界面特征计算 26
2.1 硬质相本征性质的计算方法 27
2.1.1 力学性能 27
2.1.2 热学性能 28
2.1.3 弹性稳定性判据 29
2.1.4 各向异性 29
2.1.5 成键分析 30
2.1.6 硬度 31
2.1.7 断裂韧性 31
2.2 硬质相与基体界面的计算方法 32
2.2.1 黏附功 32
2.2.2 界面能 32
2.2.3 极限抗拉强度 32
2.2.4 界面断裂韧性 33
2.3 硬质相本征性质 33
2.3.1 MC型 33
2.3.2 M2C型 38
2.3.3 M6C型 40
2.3.4 M3(C, B)型 43
2.3.5 M23(C, B)6型 46
2.3.6 M7(C, B)3型 51
2.4 硬质相与基体界面计算 53
2.4.1 界面位向关系 54
2.4.2 界面强度与稳定性及电子结构 55
参考文献 62
第3章 硬质相增强型耐磨材料制备技术 67
3.1 粉末冶金技术 67
3.1.1 粉末的制备和选择 68
3.1.2 金属基体与硬质相粉末的混合 69
3.1.3 混料的压制和成型 69
3.1.4 烧结致密化过程 70
3.1.5 后处理 71
3.1.6 粉末冶金技术的优缺点 71
3.2 铸造技术 72
3.2.1 铸件材料的选择 73
3.2.2 铸造模具的准备 73
3.2.3 熔炼和浇注 73
3.2.4 凝固和冷却 74
3.2.5 热处理和精加工 74
3.2.6 铸造技术的优缺点 75
3.3 熔融渗透技术 75
3.3.1 预处理 76
3.3.2 渗透 76
3.3.3 凝固和冷却 77
3.3.4 后处理 77
3.3.5 熔融渗透技术的优缺点 77
3.4 表面改性技术 78
3.4.1 表面涂层技术 78
3.4.2 离子注入技术 79
3.4.3 激光表面改性技术 80
3.5 其他先进技术 80
3.5.1 增材制造 80
3.5.2 放电等离子烧结 82
3.5.3 热等静压 82
3.5.4 快速凝固技术 83
3.5.5 纳米颗粒增强技术 84
参考文献 84
第4章 高铬耐磨合金 86
4.1 高铬铸铁特点 86
4.2 高铬铸铁凝固过程 91
4.2.1 铸造工艺对高铬铸铁凝固过程的影响 92
4.2.2 生产工艺对高铬铸铁凝固过程的影响 92
4.2.3 高铬铸铁凝固过程中的组织变化 95
4.3 高铬铸铁合金化 97
4.3.1 钨合金化 98
4.3.2 钒合金化 102
4.3.3 钛合金化 102
4.3.4 钼合金化 108
4.3.5 硼合金化 109
4.4 提高高铬铸铁韧性 111
4.4.1 夹杂物的影响 111
4.4.2 碳化物的影响 111
4.4.3 晶粒度和晶界状态的影响 112
4.4.4 孕育处理的影响 112
4.4.5 熔炼和铸造工艺的影响 113
4.4.6 变质处理的影响 114
4.4.7 热处理工艺的影响 117
4.5 提高高铬铸铁耐磨性 118
4.5.1 热处理工艺对高铬铸铁耐磨性的影响 119
4.5.2 碳化物对高铬铸铁耐磨性的影响 127
4.5.3 提高高铬铸铁的抗冲蚀磨损能力 130
4.5.4 陶瓷增强颗粒对高铬铸铁耐磨性的影响 131
4.5.5 合金化对高铬铸铁耐磨性的影响 132
4.5.6 高铬铸铁磨损机制 137
参考文献 141
第5章 高钒耐磨合金 146
5.1 高钒耐磨合金的成分与组织 146
5.1.1 高钒耐磨合金的化学成分 147
5.1.2 高钒耐磨合金的凝固组织 148
5.1.3 V9高速钢的凝固组织 149
5.1.4 V11高速钢的凝固组织 155
5.1.5 高钒耐磨合金中VC的结构和形态 158
5.2 高钒耐磨合金的变质处理和热处理 165
5.2.1 高钒耐磨合金的变质处理 165
5.2.2 高钒耐磨合金的连续冷却转变曲线 176
5.2.3 高钒耐磨合金的热处理 181
5.3 高钒耐磨合金的磨损性能 187
5.3.1 高钒耐磨合金的滚动磨损性能 187
5.3.2 高钒耐磨合金的滑动磨损性能 196
5.3.3 高钒耐磨合金的滚滑动磨损性能 203
5.3.4 高钒耐磨合金的磨粒磨损性能 215
5.4 高钒耐磨合金的应用 221
5.4.1 高钒耐磨合金在轧钢行业的应用 221
5.4.2 高钒耐磨合金在水泥行业的应用 230
参考文献 240
第6章 高硼耐磨合金 243
6.1 高硼耐磨合金特点 243
6.2 高硼耐磨合金硬质相的热力学计算 246
6.2.1 晶体结构和计算方法 246
6.2.2 弹性常数及力学稳定性 247
6.2.3 弹性模量 248
6.2.4 各向异性和硬度 250
6.2.5 电子性质 252
6.3 高硼耐磨合金凝固过程及硼化物生长机制与形态调控 254
6.3.1 高硼耐磨合金的凝固过程研究 254
6.3.2 Fe-B-C耐磨合金硼化物生长机制研究 257
6.3.3 Fe-B-C合金硼化物形态控制研究 264
6.4 提高高硼耐磨合金力学性能 272
6.4.1 合金化 272
6.4.2 热处理 273
6.4.3 变质处理 274
6.4.4 冷却速率 276
6.4.5 机械加工 277
6.5 提高高硼耐磨合金耐磨性 277
参考文献 282
第7章 外加颗粒增强耐磨复合材料 286
7.1 耐磨陶瓷颗粒 286
7.2 耐磨复合材料的制备技术 287
7.3 耐磨复合材料组织形貌 287
7.3.1 外加Al2O3颗粒增强耐磨复合材料 287
7.3.2 外加B4C颗粒增强耐磨复合材料 289
7.3.3 外加SiC颗粒增强耐磨复合材料 290
7.3.4 外加TiC颗粒增强耐磨复合材料 290
7.3.5 外加WC颗粒增强耐磨复合材料 292
7.3.6 外加ZTA颗粒增强耐磨复合材料 293
7.4 耐磨复合材料界面结构 293
7.4.1 外加Al2O3颗粒增强耐磨复合材料 294
7.4.2 外加B4C颗粒增强耐磨复合材料 295
7.4.3 外加SiC颗粒增强耐磨复合材料 295
7.4.4 外加TiC颗粒增强耐磨复合材料 296
7.4.5 外加WC颗粒增强耐磨复合材料 296
7.4.6 外加ZTA颗粒增强耐磨复合材料 296
7.5 耐磨复合材料力学性能 296
7.5.1 外加Al2O3颗粒增强耐磨复合材料 297
7.5.2 外加B4C颗粒增强耐磨复合材料 297
7.5.3 外加SiC颗粒增强耐磨复合材料 298
7.5.4 外加TiC颗粒增强耐磨复合材料 298
7.5.5 外加WC颗粒增强耐磨复合材料 298
7.5.6 外加ZTA颗粒增强耐磨复合材料 299
7.6 耐磨复合材料耐磨性能 300
7.6.1 外加Al2O3颗粒增强耐磨复合材料 300
7.6.2 外加B4C颗粒增强耐磨复合材料 300
7.6.3 外加SiC颗粒增强耐磨复合材料 301
7.6.4 外加TiC颗粒增强耐磨复合材料 301
7.6.5 外加WC颗粒增强耐磨复合材料 301
7.6.6 外加ZTA颗粒增强耐磨复合材料 302
参考文献 303
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