脆性断裂陶瓷喷嘴材料的冲蚀磨损模型
硬度较高和粒度较大的磨料颗粒对陶瓷喷嘴材料的冲击，造成材料表层形成横向和径向两种裂纹。对脆性陶瓷喷嘴材料冲蚀磨损机理的研究，一般是将弹塑性力学应用到冲蚀破坏过程中，利用颗粒冲击材料表面后在弹塑性损伤区产生的残余应力的变化过程来分析各种裂纹的形成和扩展。一次或少数几次冲击下，两种裂纹相交形成碎片导致材料流失，即为脆性断裂冲蚀。
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脆性断裂陶瓷喷嘴材料的冲蚀磨损模型
硬度较高和粒度较大的磨料颗粒对陶瓷喷嘴材料的冲击，造成材料表层形成横向和径向两种裂纹。对脆性陶瓷喷嘴材料冲蚀磨损机理的研究，一般是将弹塑性力学应用到冲蚀破坏过程中，利用颗粒冲击材料表面后在弹塑性损伤区产生的残余应力的变化过程来分析各种裂纹的形成和扩展。一次或少数几次冲击下，两种裂纹相交形成碎片导致材料流失，即为脆性断裂冲蚀。B4C和B4C/(W，Ti)C陶瓷喷嘴在白刚玉和SC磨料冲蚀下的磨损机制即属于这种情况。
当一个颗粒以速度Vp冲击材料表面时，便产生接触半径为a的压痕，并由冲击颗粒在冲击方向上沿平行与材料表面造成深度为h，直径为2c的层状裂纹，设固体颗粒冲击导致材料迁移是这种层状裂纹引起材料断裂剥落的结果，则由单个颗粒造成的冲蚀磨损体积为VEi=πc2h.
对于15°入口锥角结构形式,三种陶瓷喷嘴的1大应力均出现在锥角结束处和出口处，由于冲蚀角的减小，锥角结束处应力值比30 °入口锥角喷嘴下降幅度大,而出口处的应力值没有变化，所以出现了1大应力在两处同时存在的情况。飞溅少、除渣容易因紫铜喷嘴在承受从枪体上传导来的热和由焊接电弧直接所辐射的热后,温度骤升,材质便发生软化,容易引起喷嘴变形。另外,15°人口锥角喷嘴的锥段长度增加 , 使得1小应力出现的位置后移，1小应力比通孔和30°人口锥角喷嘴有所增加,喷嘴所受的11大与1小应力之间的差值进一步缩小 , 应力分布更均匀，表明15°入口锥角喷嘴的结构形式更合理。
陶瓷喷嘴材料生产过程中磨料硬度对其冲蚀磨损率的影响
陶瓷喷嘴的体积冲蚀磨损率与磨料硬度有关。电弧热量较低,喷嘴受热温升不太高,所以不易烧损和老化,故用陶瓷材料烧结而成的喷嘴极为适台。两种陶瓷喷嘴的冲蚀磨损率都随着磨料硬度的增大而明显的提高。SiC磨料的硬度1高，对喷嘴的冲蚀磨损率严重；棕刚玉磨料的硬度1低，对喷嘴的冲蚀磨损轻。对于B4C/（W,Ti）陶瓷喷嘴而言，棕刚玉磨料对其的冲蚀磨损率只有SiC磨料对其冲蚀磨损率的1/9左右，也就是说采用9份的棕刚玉磨料才能产生1份SiC磨料的同样效果。
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