Fe3Si-Cu復合材料的制備及其摩擦磨損性能研究.pdf

1、金屬間化合物Fe3Si基有序合金具有高熔點、良好的耐磨性和高溫抗氧化性等優(yōu)點，是潛在的高溫結構材料。由于Fe3Si基有序合金的組成元素價格低廉，因此具有較好的工程應用前景。但是，作為高溫有序金屬間化合物合金的一種，F(xiàn)e3Si硬而脆的性質限制了其實際應用。因此，改善Fe3Si的脆性，同時研究其在其摩擦學性能已成為Fe3Si基合金材料最重要的基礎性工作之一。
　　 本研究采用機械合金化以及SPS燒結方法制備了Fe3Si-Cu基復合材

2、料，重點考察了機械合金化技術制備的Fe3Si基合金粉末的粒度及SPS燒結制備的Fe3Si基塊體材料的組織結構、摩擦學性能，得到如下幾條具有較重要意義的結論：
　　 首先，基于合金化改性原理，本論文研究了球磨時間對Fe3Si-Cu復合材料機械合金化過程及其粒度的影響。結果表明，采用機械合金化工藝可以制備出亞微米級別的Fe3Si-Cu復合材料粉體。其中，經高能球磨的Fe3Si-Cu粉末有Fe-Si和Cu-Si置換固溶體生成。

3、　　 其次，基于研究Fe3Si基有序合金摩擦學性能的考慮，采用SPS燒結技術制備了Fe3Si-Cu復合材料，研究了其微觀結構。研究結果表明，經SPS燒結，復合粉末反應生成Fe3Si，其中Cu均勻分布在基體間，并且隨著球磨時間的延長，燒結材料的硬度越高。
　　 最后，研究了Fe3Si-Cu復合材料與Si3N4配副時在室溫下的干摩擦學性能。研究發(fā)現(xiàn)，材料的表面粗糙度會影響其接觸狀態(tài)，對于彈性或彈塑性接觸的干摩擦，表面粗糙度越低，材