AlxCrCuFeNi2多主元高熵合金的摩擦磨损性能研究

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• 作者：刘用马胜国杨慧君
• 会议时间：2015-07-18
• 关键词：高熵合金 ; 组织结构 ; 摩擦磨损性能 ; 表面形貌
• 作者单位：刘用,杨慧君(太原理工大学表面工程研究所,山西太原030024)马胜国(太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所,山西太原030024)
• 母体文献：第十一次全国热处理大会论文集
• 会议名称：第十一次全国热处理大会
• 会议地点：太原
• 主办单位：中国机械工程学会热处理分会
• 语种：chi
• 分类号：O6;U47

摘要

采用多种元素作为主要元素设计合金这一理念日益得到人们的关注.改变合金中某一元素的含量,可以调整合金的组织结构和显微硬度,通过合金的设计和改善可以显著提高材料的耐磨性能,得到新的耐磨材料.该实验用电弧熔炼法制备高熵合金AlxCrCuFeNi2(x=l,1.3).采用球-盘式摩擦磨损试验机进行干摩擦、去离子水、模拟雨三种环境和三种载荷(5N,10N,15N)下的正交试验,对比了两种材料在不同环境、不同载荷下的服役情况,对合金的摩擦磨损性能进行了探索.利用X射线衍射仪分析样品的物相组成,利用白光干涉仪测试磨痕轮廓,利用光学显微镜观察合金的金相组织,利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌.结果表明:随载荷和环境的改变,材料的磨损性能发生明显变化.随载荷的增加,磨损率降低.合金在雨水环境下的摩擦系数波动更平缓,磨损率更低,更耐磨.去离子水中,合金出现了最大的摩擦系数值.干磨时,摩擦系数波动最剧烈.干摩擦条件下,摩擦机理主要为粘着磨损,塑性变形和磨粒磨损.在雨水和去离子水中,磨粒磨损起主导作用,有轻微的粘着现象.Al1.3CrCuFeNi2合金在液体环境中耐磨性更好.Al1.3CrCuFeNi2合金中体心立方结构相增加,硬度提高,合金耐磨性明显优于AlCrCuFeNi2合金.