热处理对N掺杂Zr基块体非晶合金摩擦性能的影响

作     者：黄圣楷 熊祖胜 杨元政 林焜锐 黄正杨 

作者机构：广东工业大学材料与能源学院 

出 版 物：《热加工工艺》 (Hot Working Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：广东省自然科学基金项目(2023A1515012107) 

主　　题：块体非晶合金 N掺杂 热处理 摩擦磨损 

摘      要：采用铜模吸铸法制备厚度为1 mm的(Zr55Cu30Ni5Al10)98.5N1.5和Zr55Cu30Ni5Al10片状合金样品，并在300℃进行5、20 min保温热处理。采用X射线衍射仪(XRD)、差式扫描量热仪(DSC)、显微硬度仪和摩擦磨损仪研究了铸态和热处理合金试样结构、热稳定性、硬度及摩擦磨损性能。结果表明：试样热处理前后均为非晶结构，且热处理对合金的热稳定性影响较小。但随着保温时间延长，Zr55Cu30Ni5Al10和(Zr55Cu30Ni5Al10)98.5N1.5试样的显微硬度分别从铸态时的464.9和480.9 HV先降低至454.7和471.2 HV，再升高至478.4和490 HV；摩擦系数分别由铸态时的0.77和0.73先升至0.94和0.78，后降至0.76和0.72。(Zr55Cu30Ni5Al10)98.5N1.5试样保温20 min后表现出最高的硬度和最小摩擦系数，对应的磨损率也最低，为0.6×10-3mm3·N-1·m-1。热处理使Zr55Cu30Ni5Al10试样的磨损类型由腐蚀磨损、磨粒磨损和粘着磨损转变为磨粒磨损和粘着磨损。而热处理未改变(Zr55Cu30Ni5Al10)98.5N1.5试样的磨损类型，但其磨损表面会随保温时间的延长而变得光滑，耐磨性也得到提高。