新型Fe-Cu复合材料的设计及性能研究

更新时间:2023-05-28

【摘要】基于粉末冶金液相烧结技术对Fe-Cu复合材料进行结构设计,以尺寸均匀呈密排方式的Fe合金球为强化相,其间隙以熔融态Cu进行填充形成导电树枝结构,通过调整Fe和Cu的比例制备出新型Fe-Cu合金;为进一步达到强化作用,对Fe合金进行成分设计,使其能通过淬火进行强化。采用真空热压液相烧结技术制备出Fe-Cu复合材料,优化制备工艺,研究铜含量、导电树枝尺寸对导电率和力学性能的影响,进一步分析强韧化热处理工艺对材料组织和力学性能的影响,在此基础上进行了初步的高速载流摩擦磨损性能试验。研究表明:含50%Cu复合材料的导电率能达到31%IACS,抗拉强度达到457 MPa;对含37%Cu的复合材料进行强韧化处理,调质后铁基组织为回火索氏体, Fe和Cu界面结合良好,抗拉强度为588 MPa,导电率达到20%IACS以上;高速载流摩擦磨损试验表明,随Fe-Cu合金强度的提高其磨损抗力显著增加。

【关键词】 Fe-Cu复合材料 铁基骨架 铜枝结构 导电率 力学性能

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