(CuMnNi)100-xAlx高熵铜合金的显微组织、力学与摩擦学性能研究

作者：柏伟; 张爱军^*; 孟军虎; 韩杰胜; 吴有智^*

来源：摩擦学学报, 2021, 41(05): 609-618.

DOI：10.16078/j.tribology.2020180

• 高熵铜合金
• (CuMnNi)100-xAlx
• 显微组织
• 力学性能
• 摩擦学性能

针对工业领域对新型高强高耐磨金属材料的需求,制备了(CuMnNi)100-xAlx (x=0, 5, 10, 15)系列高熵铜合金,研究了Al含量对高熵铜合金的物相组成、显微组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明:CuMnNi高熵合金仅由面心立方结构(FCC)的高熵固溶体相组成,Al元素的添加对合金基体FCC相产生了强烈的固溶强化作用,并促进了体心立方(BCC)相形成. FCC相具有良好的塑性和韧性,而BCC相具有高强度和高硬度,两者共同作用使(CuMnNi)100-xAlx系列高熵铜合金的强度随Al含量增加而提高,而塑性和韧性不断降低.其中,(CuMnNi)90Al10高熵铜合金中FCC相和BCC相的含量达到最佳匹配,使其具有优异的综合力学性能.室温下,得益于优异的力学性能和硬质BCC相良好的抗磨作用,(CuMnNi)90Al10高熵铜合金的耐磨性优于常规耐磨铝青铜C6161,磨粒磨损为其主要磨损机制.

• 单位
  中国科学院兰州化学物理研究所; 兰州理工大学