二、耐磨性

球墨铸铁具有良好的耐磨性能，是良好的耐磨和减磨材料。石墨球镶嵌在坚硬的金属基体中，工件运转时，金属基体可以承受负荷，石墨球可以充当润滑剂，它剥落下来，留下的空洞可以储藏润滑剂，这就为减少摩擦提供了有利条件。

球墨铸铁的耐磨性能和石墨球径及金属基体的组织结构密切相关。马氏体和贝氏体球墨铸铁的耐磨性能最好，珠光体次之，铁素体球墨铸铁的耐磨性能最差。当铁素体的体积百分数超过40%时，则球墨铸铁的耐磨性下降极为显著。为此，对于要求耐磨的零件多采用珠光体球墨铸铁。例如，柴油机曲轴，珠光体的体积分数多在70%以上，其磨损量显著减少。原用锻钢经表面淬火，运行1000km后，主轴颈磨损为0．02～0．06mm，曲柄轴颈磨损为0．03～0．11mm；采用球墨铸铁，经正火+回火，运行1500km，其主轴磨损量为0．002～0．006mm，曲柄轴颈磨损为0．001～0．004mm磨损量减少了一个数量级。

球墨铸铁的润滑磨损也优于灰铸铁。两者分别与GCr15钢的润滑磨损对比示于表14-25中。显然，球墨铸铁在运转50万次后的磨耗量仅是灰铸铁的1/6。

表14-25　球墨铸铁、 灰铸铁与GCr15钢的润滑磨损对比

球墨铸铁在磨料磨损条件下也有一定的应用。与白口铸铁、低合金钢相比，普通球墨铸铁的抗磨性能要低；但是采用合金化的贝氏体球墨铸铁，则其抗磨性能将有明显提高，见表14-26。

表14-26　不同材质抗磨试验结果

注 MLS—23湿砂橡胶轮磨损试验机试验结果，转速210r/min。新会砂40/70目，载荷69N。

图14-24是各种减摩材料与淬火SAE52100钢在无润滑滑动摩擦 （干磨损）时，耐磨性的比较（相对滑动速度25．4m/s），摩擦副温度达315℃。可见，高强度球墨铸铁的干滑动磨损和用于特种活塞环的灰铸铁 [w（C）=3．95%，w（Si）=2．95%，w（Mn）=0．60%，w（P）=0．60%，硬度240HBS]相近似，而优于83-7 7-3铸造青铜、铝合金、铍青铜和冷拉黄铜。