摘要
利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、磨损实验和力学和能量学计算等研究了Ni3Al-Ni3V合金和Ni3Al-Ni3V(Zr)合金的微观组织和磨损机理。结果表明:Ni3Al-Ni3V合金的组织主要由Ni3Al相和Ni3Al+Ni3V相构成,裂纹在合金磨损表面萌生,扩展方向与表面约呈18°;力学计算表明,Ni3Al-Ni3V合金的摩擦接触表面呈塑性接触状态,裂纹应力强度因子小于合金断裂韧性,接触应力不会导致裂纹产生;能量学计算表明,空气中的水汽与Ni3Al-Ni3V合金中的Ni3Al相反应生成H,导致合金发生磨损环境致脆。Ni3Al-Ni3V(Zr)合金的组织主要由Ni3Al相、Ni3Al+Ni3V相以及晶界处的富Zr相和Ni5Zr相构成,Zr固溶在Ni3Al相和Ni3Al+Ni3V相中;Zr抑制了Ni3Al-Ni3V(Zr)合金的环境脆性,合金的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损,磨损性能优于Ni3Al-Ni3V合金;Ni3Al-Ni3V(Zr)合金经不同工艺热处理后,可以得到具有纳米或微米尺度的Ni3Al相,其中,具有纳米尺度的Ni3Al相的合金的硬度高,磨损性能良好。
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