鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)是各(ge)種新型發動機的(de)渦輪盤件(jian)材料。在(zai)(zai)實際(ji)使用(yong)過程中，特別是在(zai)(zai)無水冷工(gong)(gong)況時(shi)，工(gong)(gong)件(jian)工(gong)(gong)作溫度明(ming)顯上(shang)升，會出現磨損(sun)加(jia)劇的(de)情況，導(dao)致失(shi)效。為此，改(gai)善(shan)鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)在(zai)(zai)熱態下(xia)的(de)磨損(sun)性(xing)能十分重要。研究表(biao)明(ming)，向(xiang)Ni基(ji)合(he)金(jin)(jin)中添加(jia)微量的(de)Cu可細化鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)的(de)晶(jing)粒，能生成(cheng)NiCu相和CrCu相并牢(lao)靠(kao)鑲嵌在(zai)(zai)基(ji)體中，起(qi)潤滑作用(yong)，改(gai)善(shan)鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)的(de)磨損(sun)性(xing)能。科研工(gong)(gong)作者利用(yong)粉(fen)末冶金(jin)(jin)技術(shu)將微量銅(tong)與鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)結合(he)，明(ming)顯改(gai)善(shan)了(le)材料的(de)減磨、耐磨和自潤滑等摩擦性(xing)能。他們將純銅(tong)粉(fen)和鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)粉(fen)末通過行星式(shi)球磨機充分混合(he)后(hou)，采用(yong)粉(fen)末燒結技術(shu)制(zhi)備(bei)了(le)銅(tong)鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)。

　　對(dui)(dui)加(jia)了銅(tong)(tong)的鎳基(ji)(ji)合(he)金與未(wei)加(jia)銅(tong)(tong)的鎳基(ji)(ji)合(he)金作的對(dui)(dui)比試驗表明(ming)，添(tian)加(jia)銅(tong)(tong)后鎳基(ji)(ji)合(he)金隨磨(mo)(mo)損溫度(du)升高(gao)摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數持續降低(di)至較低(di)水平(ping)，而(er)未(wei)加(jia)銅(tong)(tong)的鎳基(ji)(ji)合(he)金在(zai)160℃后摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數較之前增(zeng)大，且(qie)(qie)磨(mo)(mo)損曲線波動較大。當溫度(du)從40℃升至160℃時(shi)鎳基(ji)(ji)合(he)金的摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數逐漸(jian)降低(di)，但當溫度(du)為200℃~240℃時(shi)其摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數又(you)會變大；對(dui)(dui)比之下，添(tian)加(jia)銅(tong)(tong)后合(he)金的摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數降至0.2245，磨(mo)(mo)損曲線波動較小，且(qie)(qie)隨溫度(du)升高(gao)摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數仍(reng)降低(di)，在(zai)240℃時(shi)摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數約為0.0748。上(shang)述情況是(shi)由于添(tian)加(jia)銅(tong)(tong)后可以(yi)提高(gao)鎳基(ji)(ji)合(he)金的韌(ren)性(xing)，同時(shi)生成含銅(tong)(tong)的耐磨(mo)(mo)相，在(zai)磨(mo)(mo)損過程中起到潤滑的作用，使得摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數降低(di)；而(er)且(qie)(qie)在(zai)200℃~240℃時(shi)，磨(mo)(mo)損所生成的氧化膜(mo)仍(reng)未(wei)被破壞，即使磨(mo)(mo)損溫度(du)上(shang)升摩(mo)(mo)擦(ca)因(yin)數仍(reng)會下降。

　　鎳基(ji)(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)不同(tong)溫度下(xia)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)犁溝明顯(xian)，120℃后其磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)就有少量白色磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑掉(diao)落(luo)，160℃后磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑明顯(xian)增加并開(kai)始發(fa)生(sheng)開(kai)裂(lie)。在(zai)(zai)(zai)200℃~240℃時(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)有大(da)量白色磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑，且磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)發(fa)生(sheng)開(kai)裂(lie)；而銅鎳基(ji)(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)40℃和(he)80℃時(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)有輕微的(de)(de)犁溝，隨(sui)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)溫度升高，磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)犁溝越來(lai)(lai)越輕微，在(zai)(zai)(zai)240℃時(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)表(biao)面(mian)(mian)仍能保持(chi)穩定態勢。這是因(yin)為鎳基(ji)(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)200℃~240℃時(shi)，由于缺乏潤(run)滑，在(zai)(zai)(zai)摩擦(ca)熱(re)的(de)(de)作用下(xia)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)與(yu)對磨(mo)(mo)(mo)(mo)件(jian)相(xiang)互接觸在(zai)(zai)(zai)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)過(guo)程中(zhong)發(fa)生(sheng)黏(nian)著及咬合(he)(he)現象，隨(sui)著磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)的(de)(de)進行，合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)與(yu)對磨(mo)(mo)(mo)(mo)件(jian)咬合(he)(he)得越來(lai)(lai)越緊，氧化膜受到(dao)破壞，硬質相(xiang)發(fa)生(sheng)剝落(luo)，造(zao)成(cheng)二(er)次磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)現象；而銅鎳基(ji)(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)的(de)(de)鎳銅相(xiang)、鉻銅相(xiang)對表(biao)面(mian)(mian)起到(dao)潤(run)滑和(he)減磨(mo)(mo)(mo)(mo)作用，基(ji)(ji)體中(zhong)均勻分布的(de)(de)硬質相(xiang)牢靠的(de)(de)鑲嵌(qian)在(zai)(zai)(zai)基(ji)(ji)體中(zhong)，在(zai)(zai)(zai)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)過(guo)程中(zhong)不容易斷(duan)裂(lie)和(he)剝落(luo)，熱(re)態磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)時(shi)生(sheng)成(cheng)的(de)(de)致密氧化膜保持(chi)在(zai)(zai)(zai)一個相(xiang)對穩定的(de)(de)狀態，減緩了磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)。

　　顯微組(zu)織檢測與相(xiang)分析證實(shi)，加(jia)入銅(tong)后組(zu)織變得細小而均勻，細密的(de)(de)(de)(de)組(zu)織使(shi)得合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)得以改善。同時(shi)，添加(jia)的(de)(de)(de)(de)Cu元(yuan)素在鎳基合(he)金(jin)(jin)中與Ni、Cr生(sheng)成NiCu相(xiang)、CrCu相(xiang)以及(ji)含銅(tong)的(de)(de)(de)(de)CuNiSi相(xiang)，在磨損(sun)(sun)(sun)過(guo)程(cheng)中起滑動和減(jian)磨作(zuo)用(yong)，提高了合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)磨損(sun)(sun)(sun)性(xing)能(neng)。試驗也表明，當(dang)Cu含量超過(guo)1%后合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)磨損(sun)(sun)(sun)性(xing)能(neng)又會降(jiang)低(di)，這是因為(wei)過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)Cu含量使(shi)基體變軟而不能(neng)起到很好的(de)(de)(de)(de)支撐耐磨相(xiang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。可見，純銅(tong)粉(fen)末的(de)(de)(de)(de)加(jia)入量為(wei)1%時(shi)效果較為(wei)理想。