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本文研究了元素含量(Cr、C)、添加方式对Fe-C-Cu-Cr合金组织和性能的影响。再以Fe-2Cu-0.5C-5Cr为基体,研究了球磨工艺及Y2O3对组织和性能的影响。Cr与C含量对Fe-C-Cu-Cr合金性能的研究表明:锻造后密度均大幅度提高,其中Cr对密度的影响较大,C影响较小。当合金中添加Cr后,合金组织由铁素体和珠光体变为碳化物、富Cr区和贫Cr区。Fe-2Cu-0.8C-10Cr试样的表观硬度最高,为68.6 HRA;Fe-2Cu-0.5C-5Cr试样的高温抗拉强度最高,为378 MPa;延伸率随Cr含量增加而减小。合金摩擦系数随温度升高先升高后下降,最后趋于稳定,含Cr 10%的试样摩擦系数与磨损率最小,摩擦系数为0.195,磨损率为4.21×10-5mm~3·N-1·m-1,磨损方式为氧化磨损和磨粒磨损。添加方式对Fe-C-Cu-Cr合金性能的研究表明:添加四种不同含Cr量(3 wt.%、18.7wt.%、78 wt.%以及99%wt.%)的粉末形成的试样性能差异较大。其中添加Fe-Cr(3)和Fe-Cr(18.7)的粉末的试样孔隙率较低,致密度较高,组织以马氏体为主;而添加Fe-Cr(78)和Fe-Cr(99)的试样只存在少量马氏体,以铁素体和珠光体为主。添加Fe-Cr(3)和Fe-Cr(18.7)的试样在硬度、高温抗拉强度以及高温摩擦性能都要优于添加Fe-Cr(78)和Fe-Cr(99)的试样,表明前两种粉末合金化程度好。将上述两种粉末质量配比制成Fe-2Cu-0.5C-5Cr试样,与上一章的Fe-2Cu-0.5C-5Cr试样对比,无论是致密度、硬度还是抗拉强度、高温耐摩擦性能都是前者要高于后者。球磨工艺和Y2O3对Fe-C-Cu-Cr合金性能的研究表明:球磨后粉末变细,并且变形,不利于压制。球磨能够促进Cr的扩散,使得金相组织中富Cr区减少,但由于球磨过程中生成了含Cr碳化物,组织中形成网状碳化物,球磨后Fe-2Cu-0.5C-5Cr试样高温抗拉强度较未球磨的试样提升较少。纳米Y2O3粉末能在一定程度上阻碍碳化物的形成,并且能抑制高温位错移动,提高试样的高温抗拉强度,可达576 MPa。三种试样在高温摩擦磨损中的磨损方式均为氧化磨损和磨粒磨损,其中球磨后的Fe-2Cu-0.5C-5Cr-0.5Y2O3的高温摩擦系数与磨损率最低,分别为0.105和2.34×10-5mm~3·N-1·m-1,球磨后的Fe-2Cu-0.5C-5Cr试样的犁削痕迹较浅。