瓷球同金属球一样，由于工作特性比较复杂，所以其磨损过程比较复杂，是一综合磨损，不同的是金属球塑性好，而瓷球脆性大，其磨损机理是不同的。瓷球的磨损机理直接与瓷球的力学性能、显能结构和在球磨机中的运动状态相关。因此，对瓷球磨损进行分析，弄清它的磨损过程与其自身的特性及工况条件的联系，为指导制定使用工艺参数、合理选材和科学地研制耐磨性更好、性价比更高的瓷球提供依据。以下是对球磨机磨球零件的受力分析。
一、 瓷球的磨损分析
1、瓷坯的工作特性
瓷球的工作特性是比较复杂的，从瓷球在球磨机中的运动状态分析，瓷球与瓷球、衬板与磨料之间相互作用的方式有3种。①撞击：瓷球由高处抛落，砸在磨料以及其他球和衬板上发生撞击；②滑动：由于球磨机的速度大于瓷球、磨料的速度，瓷球与磨料、球与球以及球与衬板之间产生相对滑动；③滚动：由于球磨机的旋转，瓷球总是不停地滚动。
2、球的磨损形貌
相互接触物体的表面相对运动过程中，其物质发生不断损失的现象称为磨损。磨损是瓷球消耗的主要形式。
瓷球的磨损形貌分析包括宏观形貌分析和微观形貌分析。宏观形貌分析的内容有：瓷球磨损的均匀性，是否有破碎的情形。失圆表明瓷球的密度不均匀，破碎表明瓷球内部存在严重的缺陷或脆性大、抗冲击能力差。瓷球正常的磨损是由大球磨成水球，球一直保持圆形。利用扫描镜对瓷球磨损面进行微观形貌分析，如对犁沟、切削沟槽、晶粒脱落、疲劳剥落、凹坑、裂纹等的分析。瓷球磨损微观形貌的分析对瓷球磨损机理的研究是很有意义的。/3、瓷球的磨损机理
瓷球的磨损既不同于摩擦、滑动磨损，又不同于磨料、冲蚀、疲劳磨损，其是一种综合的磨损。瓷球主要以磨料磨损为主其次为冲蚀、疲劳磨损。瓷球的磨损有两种过程，一种是由塑性变形引起的磨损过程，另一种是断裂引起的磨损过程。
（1）由塑性变形机制引起的磨损过程。当磨料与韧性较好的瓷球表面接触时，主要发生两种直接磨损过程。①犁沟：瓷球表面受磨料的挤压、滑动而形成的痕迹，磨痕细而深；②微观切削：瓷球在磨料的作用下发生如刨削一样的切削过程，磨痕宽而平，如图1所示。
（2）由断裂机制引起的磨损过程。这种磨损过程对脆性大的瓷球和晶粒尺寸较大的瓷球，或在尺寸较大的孔洞处是普通存在的。沿晶脱落和穿晶脱落就是由断裂机制引起的磨损过程，瓷球的磨损面有凹抗，孔洞口缘为喇叭状，如图2所示。
在球磨机中瓷球运动上升阶段的相对滑动、滚动过程中，产生塑性犁沟和微观切削，在瓷球抛落冲击过程中，出现脆性晶粒脱落。因此可以根据瓷球的磨损机理，推断瓷球在球磨机中的运动状况，为调整球磨机的运动参数提供参考。
在磨损过程中，无论瓷球的韧性好还是脆性大，都可能同时发生塑性变形和脆性断裂两种机制，只是由于磨损的工况条件及瓷球的材料特性不同，某一机制所占的主导地位而不同，并且常常随条件的变化发生一种机制向另一机制的转变。
4、瓷球的耐磨性
耐磨性是衡量瓷球质量好坏的一项重要指标。瓷球的耐磨性与自身材料的力学性能、显微结构的协同作用有着密切的关系，即与其内部因素有关。近年来，人们对此进行了大量研究。
瓷球的力学性能对耐磨性的影响主要包括弹性模量E、硬度H、断裂韧性K1c。断裂韧性对其耐磨性的影响特别，因为瓷球脆性大、韧性差，这是其最大弱点。一般来说，高的断裂韧性能使材料抵抗由外力引起的断裂，高硬度有利于抗磨损，低的弹性模量对由于磨料引起的显微应变而有助于产生较低的应力。例如氧化锆瓷的韧性好，所以它的耐磨性就好
瓷球的显微结构与力学性能有密切的关系，从而它对瓷球的耐磨性也有重要的影响。瓷球显微结构的内容包括晶粒的尺寸、形貌和取向，孔洞尺寸、形状和分布，第二相的物理性质，裂纹的尺寸、形状，以及晶界的组分、结构和形态等。瓷球显微结构因素对其耐磨性的影响不是孤立的，而是共同影响、协同作用。显微结构对于瓷球的耐磨性影响的基本规律一般可分为两类：①显微结构的尺寸小于磨料压入深度。在这种情况下，显微结构主要对其宏观性能（包括裂纹的产生）有明显影响。②显微结构的尺寸等于或大于磨料压入深度。在这种情况下，显微结构中的单独相及组元的重要性才显得格外突出。晶粒越小，瓷球的耐磨性越小，瓷球内部缺陷会使磨损过程更易产生晶粒剥落、开裂，从而大大降低了耐磨性。随着瓷球主晶相百分含量增加，瓷球的耐磨性一般会相应提高。
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