材料因素對(duì)沖蝕磨損的影響與沖角和磨粒的類型、尺寸、形狀、速度等因素有關(guān)。
(1)材料宏觀硬度的影響 肝沖角時(shí)金屬材料的宏觀硬度與 沖蝕磨損之間的關(guān)系。小角度沖蝕時(shí)，磨損機(jī)制以 微切削和犁溝為主，顯然材料的硬 度（或流變應(yīng)力〉愈高，抗沖蝕磨 損性能愈好。但是經(jīng)不同熱處理的 1045鋼和工具鋼，熱處理后硬度 高可增加3倍，然而它們的耐磨 性卻沒有明顯的變化（見圖2-47〉。 當(dāng)沖角為90°時(shí)，隨著材料硬度的 增加，耐沖蝕磨損性降低。

圖（1）含微量的錳的耐磨錘頭也可以提高抗沖擊性
⑵加工硬化的影響材料加 工硬化后的硬度更能反映材料性能 與沖蝕磨損之間的關(guān)系。陳學(xué)群、 曲敬信等人的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在沖角α為 20°時(shí)，ZGMn13、ZGMn 6Mo1 、ZG2Mn10Ti等奧氏體鋼比原始硬度 相同的碳鋼和合金鋼的相對(duì)磨損量 小，即耐磨性高。測(cè)量試樣磨損后 次表層的顯微硬度發(fā)現(xiàn)，具有奧氏 體組織的高錳鋼硬度提高約 150HV，而具有鐵素體、珠光體、 馬氏體組織的碳鋼和合金鋼，次表 層的硬度多提高25 HV。材料沖蝕磨損后的硬度與相對(duì)失重之間更接近于直線關(guān)系。因此，加工硬化能提高材料 低角度沖蝕磨損的耐磨性。
相反，在沖角α為90°時(shí)，ZGMn13、ZGMn 6Mo1 、ZG2Mn10Ti鋼等比原始硬度 相同的碳鋼和合金鋼的相對(duì)磨損量大。對(duì)磨損后試樣次表層的顯微硬度測(cè)試發(fā) 現(xiàn)，高錳鋼的硬度約提高364 HV，而碳鋼和合金鋼多提高29 HV而且沖蝕磨 損后的材料硬度與相對(duì)失重之間更接近直線關(guān)系。顯然加工硬化降低材料大角度 沖蝕磨損的耐磨性。
(3)材料組織的影響陳學(xué)群、曲敬信〔26〗等人的研究發(fā)現(xiàn)，在低沖角（如 20°〉時(shí)，相同成分碳鋼的馬氏體組織比回火索氏體更耐沖蝕磨損。當(dāng)組織相同 時(shí)，含碳量高的比含碳量低的耐磨性高，例如，中碳馬氏體比低碳馬氏體更耐磨。比較T10、GCr15、Cr12MoV鋼和高鉻白口鑄鐵淬火組織的試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)它| 們的宏觀硬度相差不大，但相對(duì)失重卻有很大差別，顯然這與碳化物的類型、數(shù) 量、大小和分布有很大的關(guān)系。其原因在于小角度沖蝕磨損機(jī)制主要是微切削和 犁溝。硬的基體更能抵抗磨粒的刺入，所以馬氏體比珠光體更耐磨，高碳馬氏體 比低碳馬氏體更耐磨。在馬氏體基體上有大量碳化物存在時(shí)，耐磨性會(huì)明顯提 高。特別是Cr12MoV鋼和高鉻白口鑄鐵，碳化物不僅數(shù)量多，而且是比M3C型 碳化物硬度更髙的M7C3型碳化物，相對(duì)石英砂來說是硬材料，能使石英砂磨粒 棱角變鈍。如果碳化物的尺寸比較大，例如，高鉻白口鑄鐵中的碳化物尺寸有時(shí) 與磨粒的尺寸相當(dāng)，能直接抵抗磨粒的刺入，此時(shí)耐磨性更高。如果碳化物的數(shù) 量少，尺寸小，則很容易被磨粒挖出，所以耐磨性較差。對(duì)于在軟基體上分布著 碳化物的情況，例如，時(shí)效硬化的高錳鋼，由于基體硬度低，容易產(chǎn)生選擇性磨 損，使碳化物質(zhì)點(diǎn)暴露出來而被挖掉，所以這類組織的耐磨性提高不大。

大角度（如沖角α為90°）沖蝕磨損的情況則相反，硬度高的組織比硬度低 的磨損加劇。例如，淬火馬氏體比回火索氏體相對(duì)失重大，中碳馬氏體比低碳馬 氏體相對(duì)失重大，容易產(chǎn)生加工硬化的組織（如奧氏體組織的高錳鋼）比原始硬 度相同的其他組織（如回火索氏體等）相對(duì)失重大，含有大量碳化物的高鉻白口 鑄鐵的相對(duì)失重更大。這些現(xiàn)象與大角度沖蝕磨損的機(jī)制有關(guān)。韌性高的組織 (如奧氏體、回火索氏體、低碳馬氏體等〉受磨料的垂直沖擊時(shí)，材料表面產(chǎn)生 劇烈的塑性變形，形成鑿坑，塑性擠出，經(jīng)過多次反復(fù)塑性變形而導(dǎo)致斷裂和剝 落。奧氏體高錳鋼由于表層易于產(chǎn)生加工硬化和形變誘發(fā)相變產(chǎn)生脆性大的馬氏 體，因而在同樣條件下，更容易斷裂和剝落。脆性組織（如高碳馬氏體、碳化物 等）受磨粒垂直沖擊時(shí)，往往一次（或幾次）沖擊就會(huì)產(chǎn)生斷裂和脆性剝落， 因而碳化物的存在是個(gè)不利的因素，碳化物的數(shù)量愈多、尺寸愈大，磨損愈嚴(yán)重。

圖（2）渣漿泵過流件沖刷磨損

應(yīng)該指出的是，工程材料往往不是非常典型的延性材料或脆性材料，因而它 們的磨損機(jī)制和磨損規(guī)律也有所不同。例如，高錳鋼經(jīng)水韌處理后是奧氏體組 織，似乎應(yīng)屬于延性材料，但由于它易于產(chǎn)生加工硬化和形變誘發(fā)相變產(chǎn)生脆性大的馬氏體，所以磨損大時(shí)的沖角在40°左右。