摩擦和磨損是與機械設備整個運轉系統(tǒng)有關的復雜過程，影響因素很多，相應地減少摩擦和提高耐磨性的措施也是多方面。然而，摩擦和磨損畢竟是發(fā)生在材料的表面層，因此，材料本身的特性是一個最基本的影響因素。隨著科學技術和國民經濟的高速發(fā)展，機械設備的運轉速度越來越高，受摩擦的零件被磨損的速度也越來越快，其使用壽命越來越成為影響現(xiàn)代設備（特別是高速運轉的自動生產線）生產效率的重要因素。
據統(tǒng)計，機械裝備及其零件的磨損所造成的經 濟損失占國民經濟總產值4%左右。因此，解決磨損 和延長部件的使用壽命成為設計、制造和使用各種 機械設備時所需要考慮的首要問題，耐磨材料已成 為影響現(xiàn)代生產效率的重要因素。
近幾十年來，高強度耐磨鋼的開發(fā)與應用發(fā)展很快。這類鋼是在低合金高強度可焊接鋼的基礎上發(fā)展起來的，耐磨性能好，使用壽命可達傳統(tǒng)結構鋼板的數倍;生產工藝較簡單，一般采用軋后直接淬火加回火，或通過控軋、控冷工藝進行強化。
當前國外生產耐磨鋼板的著名廠家和產品有：德國迪林根的 400V 和 500V；德國蒂森克虜伯（TKS）的 XAR400、 XAR450、XAR500；日本JFE 的 EH360、EH400 和 EH500等。瑞典鋼鐵奧克隆德有限公司是SSAB瑞典鋼鐵集團的成員之一，擁有全球領先的淬火和回火高端技術，是世界最大的耐磨鋼板和超高強度鋼板制造商，在世界淬火中厚鋼板市場中占據60％的份額。20世紀60年代中期，德國TKS生產的具有高耐磨性能的特殊結構鋼板經淬火或調質熱處理，具有致密的馬氏體或馬氏體-貝氏體顯微結構，鋼板厚度最大可達100 mm。日本JFE20世紀50年代中 期開始生產和銷售JFE EVERHARD系列耐磨鋼板， 除傳統(tǒng)級別外，還成功研發(fā)了超級耐磨鋼EH-SP， 其耐磨性能已超過布氏硬度500級的鋼板。
耐磨鋼的研究現(xiàn)狀
1 準貝氏體高強耐磨鋼
20世紀80年代，康沫狂教授提出了“準貝氏體” 這一概念，國內外許多學者對其力學性能進行了大量研究。通過研究表明，準貝氏體鋼的組織由貝氏體、鐵素體和殘余奧氏體組成，具有較高的強度和韌性，而碳化物的存在，嚴重影響了鋼的性能。在準貝氏體鋼中加入Si、Al等合金元素，能有效阻止碳化物的出現(xiàn)。準貝氏體組織中的殘余奧氏體是碳的過飽和固溶體，磨損時在外力作用下部分殘余奧氏 體發(fā)生誘發(fā)馬氏體相變，形成高碳馬氏體，形成硬質點。準貝氏體類似于低碳馬氏體，具有良好的強 韌性和較高的破斷抗力，硬質點耐磨，基體破斷抗力高，磨粒不易斷裂和脫落，使耐磨性提高。
2 無碳化物貝氏體鑄鋼
研制的牌號為ZG28CrMnSiNi大型裝載機齒條無碳化物貝氏體鑄鋼熱處理后的力學性能。可以看出，無碳化物貝氏體鋼正火回火處理后具有較高的強度，硬度HRC在42~43，油淬后強度較高，硬度HRC在47~49，而且油冷后鑄件具有較高強度的同時，還具有較高的沖擊韌度。分析不同冷卻方式下強度和韌性變化的原因為，正火處理材料的強度和沖擊韌度同油淬相比較低，可能與空冷的冷卻速度較小，晶粒細化程度不大有關，而油冷時冷卻速度較快，板條馬氏體組織細化。透射顯微鏡分析表明，淬火獲得的細化的馬氏體板條之間分布一定數量的殘余奧氏體薄膜，配合低溫回火可以提高奧氏體膜的穩(wěn)定性，提高材料的強度、韌性及其耐磨性。研制的無碳化物貝氏體鋼鑄造的齒條在國內某大型露天煤礦的裝載機使用取得良好的使用結果。
3 馬氏體耐磨鋼
低合金馬氏體鋼采用Cr、Ni和Mo等元素合金 化，得到組織為高硬度高強度以及較好韌性的馬氏體組織，熱處理工藝為淬火加回火。低合金耐磨鋼 過冷奧氏體比較穩(wěn)定，回火是為了降低或消除淬火引起的殘余應力及提高材料的塑韌性，降低其脆性，獲得硬度、塑性和韌性的適當配合。低合金馬氏體 鋼中具有高硬度的高位錯板條狀馬氏體，能夠較好 地抵抗磨損時裂紋的擴展，同奧氏體高錳鋼相比，在中等沖擊磨損條件下，該鋼種具有優(yōu)越的綜合機械性能。但缺憾之處在于它主要靠馬氏體基體硬 度來抗磨，在高應力磨料磨損條件下，耐磨性提高不多，同時，其對化學成分控制和熱處理工藝要求也較高。
在各種合金耐磨鋼領域, 國內已取得可喜的發(fā)展, 研制出相當數量的鋼種, 今后的工作方向有以下幾個方面。
(1) 系列化。一方面建立從低碳到高碳; 從簡單成分到復雜成分; 從無沖擊低應力, 到大沖擊高應力工況應用的低、中合金耐磨鋼系列。一方面通過改進生產工藝、調整成分，進一步提高現(xiàn)有鋼種的性能，擴大其應用范圍
(2) 優(yōu)化篩選。從資源、能源、經濟、技術多方面綜合考慮篩選出符合我國資源, 節(jié)約能源消耗, 具有 經濟效益, 技術可靠, 性能優(yōu)越的低、中合金耐磨鋼種。
(3) 推廣應用。大力推廣優(yōu)選成熟的、有發(fā)展前途的鋼種, 充分發(fā)揮各種合金耐磨鋼的作用。