论文部分内容阅读
耐磨白铜是一类比较特殊的铜合金，其突出特点是高温下的摩擦磨损性能优良。本文以一种含有多种合金组元的耐磨Cu-Ni-Al基合金为对象，重点研究该合金中主要组元Ni和Al对合金组织和性能的影响。通过调整合金中Ni和Al的含量，分析了合金的力学性能和摩擦磨损性能，采用金相和扫描电镜分析了合金的显微组织。主要结论如下：
（1）当合金中Ni含量从10 wt％增加到17 wt％时，合金的室温硬度和抗拉强度显著升高，但伸长率显著降低，继续增加Ni含量，抗拉强度和硬度变化不明显。Ni改善合金力学性能的主要原因是Ni在铜基体中的固溶强化作用。
（2）当Ni含量从10 wt％增加到25 wt％时，在干摩擦条件下，合金的减摩性能没有明显变化，但耐磨性能提高了26％：在油摩擦条件下，合金的减摩性能随着Ni含量的升高略有降低，但耐磨性能提高了2．45倍。在干摩擦条件下，合金的磨损机制主要是磨粒磨损和严重粘着磨损，在油摩擦条件下，合金的磨损机制为轻微的磨粒磨损。合金耐磨性的提高主要是Ni含量增加减弱了合金基体的粘着磨损。
（3）当合金中Al含量从1．5 wt％增加到4．5 wt％时，合金的室温硬度逐渐升高，抗拉强度无明显变化，但伸长率显著降低。Al对合金力学性能的影响主要是因为Al与铜基体中的其他合金元素形成了第二相化合物，分布于晶界。
（4）当合金中Al含量从1．5 wt％增加到4．5 wt％时，在干摩擦和油摩擦条件下，合金的耐磨性能分别提高了25％和70％，但干摩擦和油摩擦条件下的减摩性能没有明显变化。Al含量增加改善合金耐磨性的主要原因是合金的磨粒磨损得到了缓解。
（5）基于合金的综合力学性能和经济性考虑，合金中的最佳Ni含量为17wt％，最佳Al含量为3wt％。