異質(zhì)結(jié)構(gòu)銅鉻鋯合金的摩擦磨損性能

賴振民, 黃澤雄, 揭曉華, 麥永津

(1. 廣東工業(yè)大學 材料與能源學院, 廣東 廣州 510006;2. 廣東省先進金屬材料及成形加工工程技術研究中心, 廣東 廣州 510006)

由于優(yōu)良的導電、導熱性能,銅及銅合金被廣泛應用于工業(yè)的各個方面,但銅及銅合金較差的減摩耐磨性能限制了其進一步的應用。而且電子、機械、航空等領域的快速發(fā)展對銅合金的綜合性能提出了更高的要求,例如高鐵的提速要求接觸線用銅合金應具備更好的抗電弧燒蝕和耐磨損性能,這就要求銅合金在保持優(yōu)良導電性能的同時又需具備良好的強度和耐磨性[1]。

近年來,由于具備優(yōu)良的強度、塑性、加工硬化能力和抗疲勞能力,異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料已成為國內(nèi)外的研究熱點。異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料通常包含較硬的區(qū)域和較軟的區(qū)域,包括雙模結(jié)構(gòu)[2]、層狀結(jié)構(gòu)[3]、梯度結(jié)構(gòu)[4]、調(diào)和結(jié)構(gòu)[5-6]等多種類別。在發(fā)生塑性變形時,材料內(nèi)會產(chǎn)生幾何必需位錯以協(xié)調(diào)軟硬區(qū)域的應變不協(xié)調(diào)[7-8]。由此產(chǎn)生的幾何必需位錯能造成異質(zhì)變形誘導應力[7]。而且?guī)缀伪匦栉诲e能與其他位錯發(fā)生交互作用,提高對位錯的存儲能力,提高材料的加工硬化能力[9]。雖然人們已經(jīng)對異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的強度、塑性和抗疲勞性能有了廣泛深刻的研究,但目前關于異質(zhì)結(jié)構(gòu)銅合金摩擦學研究的報道較少。

本文以純銅粉和銅鉻鋯合金粉為原料,通過熱壓燒結(jié)法制備了由銅鉻鋯超細晶和銅粗晶組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)銅合金。采用摩擦磨損儀研究其在干摩擦條件下的摩擦磨損行為及主要的摩擦磨損機制,為開發(fā)高導耐磨銅合金提供理論依據(jù)?！?br>