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第44 卷 第8 期 稀有金属材料与工程 Vol.44, No.8 2015 年 8 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING August 2015 NiAl-7.5Cr-2.5Ta-5Co 合金的室温摩擦磨损性能 1 1 1 2 2 1 1 1 王振生 , 张孟恩 , 杨双双 , 郭建亭 , 周兰章 , 郭源君 , 陈志钢 , 彭 真 (1. 湖南科技大学 先进矿山装备教育部工程研究中心，湖南 湘潭 411201) (2. 中国科学院金属研究所，辽宁 沈阳 110016) 摘 要：采用往复摩擦磨损试验方法，研究了不同接触变形状态和摩擦热效应下NiAl-7.5Cr-2.5Ta-5Co 合金的磨损性能 与机理。结果表明：弹性接触状态下，变形区域的弹性应力松弛所引起的微小移动可破坏形成的金属结点，其摩擦系 数较低；塑性接触状态下，合金磨损表面发生粘着-剪切特征，其摩擦系数较高；随着摩擦热效应的增强，合金摩擦表 面自生成的Ni 和Co 的氧化物膜增多，降低了合金的摩擦系数，当Pm ·V 值大于865 350 (N/s·mm) 时，合金的摩擦系数 小于0.3 ，表现出良好的自润滑特性。 关键词：金属间化合物；NiAl-7.5Cr-2.5Ta-5Co 合金；摩擦磨损性能；磨损机制；氧化物膜 + 中图法分类号：TH117 ，TG146 .1 5 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2015)08- 1909-06 金属间化合物 NiAl 熔点高 （1638 ℃）、密度低 性。虽然NiAl 基合金作为自润滑耐磨损材料具有潜在 3 （5.95 g/cm ）、导热性好、抗氧化性能优异，是极具 的应用价值，然而关于NiAl 基合金在弹性接触变形状 [1-3] 潜力的高温结构材料 ，然而由于无法实现 2% 的室 态下的磨损性能以及常温下自润滑性能的研究报道还 温拉伸塑性，目前，除了作为高温合金涂层之外，还 没有。 没有作为结构材料得到应用。 德国马普研究所的 Sauthoff 研制的 NiAl -2.5Ta- [14] 虽然 NiAl 在室温拉伸条件下没有宏观塑性，然 7.5Cr 合金 具有优异的常温和高温性能以及可以容 [1,4] 而NiAl 在室温压缩条件下具有2%~5% 的压缩率 ； 忍的室温韧性，使其可以在 12731623 K 之间使用， 添加合金元素，NiAl 基合金的压缩率可达到 应用前景较好。考虑到 Co 的氧化物可以产生自润滑 [1,5] [15] 6%~14% ，同时具有足够的室温断裂韧性以及与高 性能 。为此，本工作以NiAl-7.5Cr-2.5Ta 合金为基 温合金相比拟的蠕变强度。故作为结构材料，NiAl 基 体，添加Co 元素，制