擠壓溫度對熱擠壓Cu-17Ni-3Al-X合金耐磨性能的影響

羅宗強，劉宇軒，譚 偉，白鴿玲，張衛文

（1.華南理工大學機械與汽車工程學院，廣州510640；2.有研半導體材料股份有限公司，北京100088）

0 引 言

耐磨銅鎳合金具有高強度、耐磨損、耐腐蝕等一系列優異的性能，特別是在高溫下有較好耐磨性能，因此在航空航天、化工、冶金、機械、汽車制造等領域得到了廣泛的應用［1-2］。目前對于耐磨銅鎳合金的研究，大部分集中在銅-鎳-硅和銅-鎳-錫兩個合金系［3-8］。實際上，銅-鎳-鋁系也是一類非常重要的銅鎳耐磨合金。研究表明，在銅-鎳合金中添加鋁，可使得α固溶體中形成第二相（Ni3Al），產生第二相強化作用，大幅提高合金的強度和硬度。此外，在銅-鎳-鋁合金的基礎上，添加更多的微量合金元素，可進一步改善合金的性能。在Cu-17Ni-3Al合金的基礎上，添加鐵、硅、鉻等合金元素，可獲得一種高強耐磨Cu-17Ni-3Al-X白銅合金（X代表鐵、硅、鉻等合金元素），它在高溫條件下具有優異的力學性能和耐磨性能［9］，常用作重載機械的耐磨零件。但鑄態下這種合金在組織均勻性、鑄造質量等方面存在難以克服的困難，使得該合金的性能潛力還難以得到充分發揮。

熱擠壓可以消除Cu-17Ni-3Al-X合金中的鑄造缺陷，改善合金中的夾雜物和第二物的形狀、大小及分布，細化合金晶粒，壓實縮松和縮孔，是提高合金性能的重要途徑之一。但以往關于Cu-17Ni-3Al-X合金的研究大多集中在熱擠壓工藝對材料力學性能和顯微組織的影響上［10-12］，而對合金耐磨性能影響的研究開展甚少，Cu-17Ni-3Al-X合金作為一種高強耐磨材料，探索其熱擠壓工藝和合金耐磨性能的關系有著重要的意義。……