在工程应用中经常面临相对运动引发摩擦磨损的场景——摩擦副、轴承、刹车盘、轮胎、鞋底、水力机械（液固、气固、气液固多相流）等等。在这些极端的工况下，材料的耐磨性尤为重要，是保证结构正常运行的关键。尽管目前有各种提升耐磨性的新措施（如超滑、仿生、涂层等），但是材料本身的耐磨性依然非常重要。
需要注意的是，材料耐磨性受工况（载荷、温度、磨料类型、环境特性（可能存在和电化学腐蚀等因素协同）、磨损形式（微动摩擦磨损、滑动摩擦磨损、冲蚀磨损等）等）影响极大，很难一概而论，实际选用需具体分析。
以下是10种最耐磨的材料和10种工程常用耐磨材料（兼顾经济性）：
一、10种最耐磨的材料
1. 金刚石 (Diamond)
原因：自然界最硬物质（莫氏硬度10），原子间强共价键抵抗塑性变形与切削磨损。
参考文献: Field, J.E. The Properties of Natural and Synthetic Diamond. Academic Press.
2. 立方氮化硼 (cBN – Cubic Boron Nitride)
原因：硬度仅次于金刚石（~4500 HV），高温稳定性（>1400°C）优于金刚石。
参考文献: Wentorf, R.H. (1961). ‘Cubic Boron Nitride Synthesis.’ Journal of Chemical Physics.
3. 碳化钨 (WC – Tungsten Carbide)
原因：高硬度（1500-2400 HV），钴粘结相提升韧性，抗磨粒磨损极佳。
参考文献: Davis, J.R. (Ed.). (2006). Handbook of Thermal Spray Technology. ASM International.
4. 多晶立方氮化硼 (PCBN – Polycrystalline Cubic Boron Nitride)
原因：cBN颗粒烧结体，兼具高硬度与抗冲击性，用于切削硬质合金。
参考文献: Yuxi Liu et al. Integrating shape and performance control in polycrystalline cubic boron nitride fabricated using powder extrusion printing. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 115 (2023) 106304
原料表面形貌：(a) 4-8 μm cBN；(b)铝粉；(c) TiN粉末
5. 碳化硅 (SiC – Silicon Carbide)
原因：硬度高（~2600 HV），化学惰性强，耐高温氧化及腐蚀磨损。
参考文献: Krenkel, W. (Ed.). (2008). Ceramic Matrix Composites. Wiley-VCH.
6. 氧化锆增韧氧化铝 (ZTA – Zirconia Toughened Alumina)
原因：氧化锆相变增韧机制抑制裂纹扩展，耐磨性优于纯氧化铝。
参考文献: Stevens, R. (1986). Zirconia and Zirconia Ceramics. Magnesium Elektron Ltd.
7. 金属陶瓷 (Cermets, e.g., TiC-Ni/Mo)
原因：陶瓷相（TiC, TaC）提供硬度，金属相（Ni, Co）赋予韧性。
TiC系钢结硬质合金
8. 类金刚石碳 (DLC – Diamond-Like Carbon)
原因：非晶碳膜兼具高硬度（2000-4000 HV）与低摩擦系数（<0.1）。
参考文献: Robertson, J. (2002). Diamond-like amorphous carbon. Materials Science and Engineering: R: Reports.
9. 聚晶金刚石 (PCD – Polycrystalline Diamond)
原因：金刚石微粉烧结体，各向同性耐磨，用于石油钻头、刀具。
10. 高熵合金涂层 (HEA Coatings, e.g., AlCoCrFeNi)
原因：多重主元效应导致晶格畸变，阻碍位错运动，提升硬度与耐蚀磨损性。
参考文献: B·S·Murty, J·W·Yeh, S·Ranganathan (2014). High-Entropy Alloys. Elsevier Science
CoCrFeNiMn高熵合金粉末 https:///10.3390/ma16010055
以上是仅从耐磨角度而言所列举的耐磨材料，这些材料离工程大规模应用还有不小距离。在工程应用中经济性极其重要，以下是兼顾经济性后在工程中常用的耐磨材料（性价比高，广泛工业应用）。
二、10种工程常用耐磨材料
1. 高铬铸铁 (High-Chromium White Iron, e.g., Cr26%)
原因：M₇C₃碳化物硬度高（~1500 HV），基体强化提供支撑。
参考文献: Zum Gahr, K.H. (1987). Microstructure and Wear of Materials. Elsevier.
铸件中的二次碳化物分布图（《高铬铸铁、由其制成的薄壁管件及该薄壁管件的制备方法》）
2. 耐磨钢 (Abrasion-Resistant Steel, e.g., AR400/500)
原因：高碳马氏体组织（硬度400-500 HB），抗冲击磨损。
参考文献: ASM Handbook Vol. 1 (2005). Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys.
nm500耐磨钢板(a) NM500和(b) (Ti,Mo) c增强钢淬火后的显微组织（https:///10.1016/j.wear.2018.06.008）
3. 氧化铝陶瓷 (Alumina, Al₂O₃)
原因：高硬度（~1800 HV），成本低，用于衬板、喷嘴。
4. 尼龙 (Nylon, e.g., PA66)
原因：自润滑性减少摩擦，抗疲劳磨损，适用于齿轮、轴承。
参考文献: Bhushan, B. (2013). Principles and Applications of Tribology. Wiley.
5. 超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)
原因：分子链极长，抗冲击磨损及粘着磨损，用于人工关节。
参考文献: Kurtz, S.M. (2004). The UHMWPE Handbook. Academic Press.
6. 硬质合金 (Hardfacing Alloys, e.g., Stellite® 6)
原因：钴基合金中CrC/WC硬质相分散，耐高温磨损。
参考文献: Davis, J.R. (Ed.). (2004). Hardfacing, Weld Cladding, and Dissimilar Metal Joining. ASM Handbook Vol. 6.
7. 橡胶 (Rubber, e.g., Natural or Neoprene)
原因：弹性吸收冲击能量，抗磨粒嵌入，用于矿用筛板。
参考文献: Gent, A.N. (2012). Engineering with Rubber. Carl Hanser Verlag.
8. 聚氨酯 (Polyurethane, PU)
原因：高弹性与撕裂强度，耐油性佳，适用输送带、滚筒包胶。
参考文献: Hepburn, C. (1992). Polyurethane Elastomers. Springer.
聚氨酯内衬
9. 碳化铬涂层 (Chromium Carbide Coatings, e.g., HVOF)
原因：Cr₃C₂-NiCr涂层硬度高（~1200 HV），抗高温氧化至900°C。
参考文献: Pawlowski, L. (2008). The Science and Engineering of Thermal Spray Coatings. Wiley.
10. 双相不锈钢 (Duplex Stainless Steel, e.g., 2205)
原因：奥氏体–铁素体双相结构提升耐蚀磨损能力，用于泵阀。
参考文献: Charles, J. (1991). ‘Duplex Stainless Steels.’ Materials Science and Technology.
耐磨性核心机制总结
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机制 |
关键材料特性 |
典型材料 |
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硬度主导 |
抵抗磨料压入与切削 |
WC, Al₂O₃, Diamond |
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韧性辅助 |
抑制裂纹扩展与剥落 |
ZTA, AR Steel |
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自润滑/低摩擦 |
减少粘着磨损与热效应 |
DLC, UHMWPE, Nylon |
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耐腐蚀协同 |
避免腐蚀加速磨损 |
HEA, Duplex Steel |
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高温稳定性 |
维持高温硬度与抗氧化性 |
cBN, SiC, Stellite |
注：实际工程中常采用表面工程（如堆焊、热喷涂）或复合材料设计（如橡胶–陶瓷复合衬板）进一步提升耐磨性。