Cr_3C_2/Ni_3Al复合材料耐磨性提高的机制分析

为了探讨Cr3C2强化相提高Cr3C2/Ni3Al复合材料耐磨性的机制,本文采用热等静压技术制备了Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料,借助纳米压痕仪对Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料中各组成相的力学性能进行了表征,利用销-盘式摩擦磨损试验机研究了热等静压Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料的耐磨性能,并结合扫描电子显微镜和纳米压痕仪分析了材料磨损表面形貌和磨损次表面层硬度变化.结果表明,Cr3C2的添加提高了复合材料基体的硬度,Cr3C2/Ni3Al复合材料中各组成相的纳米硬度和弹性模量由基体相、扩散相到硬芯相是逐渐增大的,呈现出梯度变化,有利于提高Cr3C2/Ni3Al复合材料的耐磨性.在本研究实验条件下,Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料表面的磨损形式主要为磨粒磨损,Cr3C2/Ni3Al复合材料表现出更加优异的耐磨性能. Cr3C2/Ni3Al复合材料耐磨性能的提高主要跟碳化物强化相阻断磨粒切削、减弱摩擦副间相互作用、减小加工硬化层厚度、磨粒尺寸等因素有关.