用于矿山机械、海洋设施、水利水电、石油化工等领域。从广义上讲,耐磨耐蚀合金包括用于摩擦副的合金和用于过流部件等非摩擦副的合金,后者通常称为耐磨蚀合金,指能够抵抗高速流动介质中液体、固体、气体及其共同作用所引起的表面损伤的一类合金,主要用于泵、阀、管道、螺旋桨、水轮机、汽轮机、喷嘴等过流部件,两者从材料学的角度并无本质差异,只是服役工况有所不同;从狭义上讲,耐磨耐蚀合金专指用于摩擦副的合金材料,多用于服役于腐蚀介质中的轴承、齿轮、动密封面等部件。由于合金的耐磨损和耐腐蚀性能不是固有属性,而是在具体工况下一个具体体系的特性,因此耐磨耐蚀合金在设计与选材时应充分考虑服役工况,兼顾耐机械磨损性能和耐介质腐蚀性能。当介质腐蚀作用较强时,应主要考虑提高合金的耐腐蚀性能,可以通过添加铬、钼、镍等合金元素以提高其钝化和再钝化性能来实现;当机械磨损作用较强时,应主要考虑提高合金的耐磨损性能,其本质在于吸收或耗散介质作用于合金表面能量的能力,可以通过提高合金的硬度、加工硬化能力、相变(如亚稳奥氏体向马氏体转变)或超弹性来实现;当机械磨损和介质腐蚀作用都很强时,如何通过调整合金成分和热处理制度,使得机械磨损和腐蚀的交互作用最小,往往成为耐磨耐蚀合金研制的思路。
常用的耐磨耐蚀合金多数是从已有的耐蚀合金或耐磨合金通过提高力学性能或提高耐蚀性能发展而来,按其成分可以分为五类:①耐磨耐蚀不锈钢,多用于腐蚀作用较强的工况。当机械磨损作用较强时,可以通过应变强化、弱阴极第二相强化(如σ相)、细化晶粒等方式提高耐磨性的同时而不显著破坏其耐蚀性能。典型的耐磨耐蚀不锈钢如00Cr13Ni4-6Mo马氏体不锈钢、Cr-Mn-N不锈钢、σ相强化不锈钢等。②高铬白口铸铁,泛指铬含量在11%~30%,碳含量在2.0%~3.6%的合金白口铸铁,简称高铬铸铁,其具有良好的耐磨性,尤其是耐磨粒磨损的性能,同时兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能,广泛用于采矿、电力等领域的易磨损部件。③耐磨耐蚀钢铸件,如ZGMS30Mn2SiCr等。主要合金元素为碳、硅、锰、铬、镍,用于存在一定腐蚀性介质并且以磨粒磨损为主的工况。④耐磨耐蚀铜合金,主要有镍铝青铜、锰铝青铜、耐冲蚀白铜等,多用于轮船螺旋桨叶片及海洋设施管路。铜合金本身具有良好的耐海水腐蚀性能,加入镍、锰、硼、铁等合金元素可以有效提高其耐固体颗粒冲刷的能力。⑤镍基、钴基耐磨蚀合金(如Ni-Cr合金、Co-Cr-W/Mo合金等),镍基合金主要合金元素为铬、钼、钨,钴基合金主要元素为镍、铬、钨等,具有一定的耐磨、耐蚀和耐高温氧化能力,可用于制造泵、阀门等部件,也可作为包覆材料。