多元Cu－Ni－Al合金的耐磨性能研究.docVIP

Cu-17Ni-3Al-X合金不同挤压温度下的耐磨性能 罗宗强 刘宇轩 谭伟张卫文（1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 广东 510640有研半导体材料股份有限公司 北京 100088） 摘要：采用摩擦磨损试验、力学性能测试、金相和扫描电镜分析等方法，研究了不同挤压温度对Cu-17Ni-3Al-X合金耐磨性能的影响。结果表明：热挤压变形后合金的磨损体积比铸态合金显著减少。当挤压温度为1000°C时，合金可以获得最佳的耐磨性能，磨损体积比铸态合金降低了54%。合金耐磨性提高的主要原因是热挤压变形细化了合金的晶粒，减弱了合金基体的粘着磨损。 关键词：Cu-Ni-Al合金；挤压温度；耐磨性能 中图分类号：TG146.1 Wear Resistance of Cu-17Ni-3Al-X Alloy at Different Temperature LI Haitao1, LIU Yuxuan2, TAN Wei2, LUO Zongqiang2, ZHANG Weiwen2 (1. China School of Mechanical Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China；2. GRINM Semiconductor Materials Co. Ltd. Beijing 100088, China) Abstract: The wear resistance of Cu-17Ni-3Al-X alloy extruded at different temperatures was investigated by friction and wear testing, hardness and tensile testing, optical microscope and scanning electronic microscope. The results show that the wear volume of the hot-extruded alloys decreases significantly comparing to that of the as-cast alloy. When the extrusion temperature is 1000℃, the alloy obtains the best wear resistance. The wear volume of the hot-extruded alloy is 54% reduction to that of the as-cast alloy. The improvement of the wear resistance of the hot-extruded alloy is mainly attributed to the grain refinement after extruding, which reduces the adhesive wear of the ((Cu) matrix accordingly. Key words: Cu-Ni-Al based alloy; Extrusion temperature; Wear resistance 基金项目：广东省高等学校科技创新重点项目（2012CXZD0010） 作者简介：（19-），男，人，高工，，主要研究方向：金属材料通讯作者：张卫文（1969-），男，湖南浏阳人，教授，博士，主要研究方向：金属材料制备与成形，电话：020 E-mail: mewzhang@scut.edu.cn 耐磨铜镍合金是耐磨合金中非常重要的一类合金，具有一系列优异性能，其高温下的耐磨性能突出，航空、航天、机械、汽车制造等领域[1,2]。对于此类耐磨铜镍合金，目前的集中在Cu-Ni-Si和Cu-Ni-Sn两个合金系[3-5]。，Cu-Ni-Al系也是一类非常重要的耐磨白铜合金研究表明，在Cu-Ni合金中添加Al，可使得α固溶体中形成Ni3Al），强化基体，提高合金的强度和硬度。，Cu-Ni-Al合金的基础上，通过更复杂的合金化，还可进一步提高合金是性能。例如，在Cu-17Ni-3Al合金的基础上，通过添加Fe、Si、Cr等合金元素，可获得一种高强耐磨Cu-17Ni-3Al-X白铜合金，它在高温条件下具有优异的力学和耐磨性能[6]。 Cu-Ni-Al合金中，当铝含量较高时，虽然提高合金力学性能降低合金的塑性，室温下的加工性能很差[7]塑性变形的方式，改变组织中夹杂物和脆性物的大小、形貌和分布情况，从而改善合金的组织和性能。例如，Sierpińsk