银基多元合金制备及性能研究

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1、银基多元合金制备及性能研究摘要本文采用粉末冶金方法制备了银基多元合金，目的是设计一种具有一定强度、良好的导电性和耐磨性的电接触材料。在银基合金的制备过程中，首先应用机械合金化方法制备Ag．Cu、Ag．Cu．Re和Ag．Cu．Ni．Re合金粉末，分析了球磨参数、稀土及过渡族元素的加入对粉末合金化程度的影响：随后对银基多元合金的成分进行了组合设计，研究了银基多元合金的成分和制备工艺与组织性能的关系，研究了银基多元合金的摩擦磨损性能。得到的结果如下：(1)Ag．Cu机械合金化过过程中，随着球磨时间的增加，Ag．Cu复合粉末衍射峰逐渐宽化，衍射峰强度逐渐下降，晶粒逐渐细化；稀

2、土元素Re和过渡族元素Zr、Fe的加入增加了Cu在Ag中固溶度，加快了Ag．Cu体系的机械合金化过程，Zr元素比Fe元素具有更好的作用；Cr元素的加入降低了Cu在Ag中的固溶度。用机械合金化法制备了Ag．Cu．Ni．Sm合金粉末，发现随着球磨时间的增加，合金元素的固溶度增加，晶粒不断细化，Ag(111)面晶格常数减小，畸变增大。经400℃退火后，粉末合金化作用仍然存在。(2)采用粉末冶金方法制备了AgCuNiSm合金，在合金坯料压制过程中，随着复合粉体含量的增加，冷压难度增大；复压复烧能有效提高合金材料的密度，降低材料的孔隙率。稀土元素Sm的加入会降低材料的致密化程度

3、，并且Sm含量越高，合金的密度越低。高温下长时间保温有利于合金元素扩散，增大材料的致密性。随着Ni含量增多，AgCuNiSm合金的硬度提高，抗弯强度减小，导电性能下降；随着合金粉末含量的增加，在冷压工艺下AgCuNiSm合金难以达到较高密度，从而造成抗弯强度和导电性的损失。综合比较，当AgCuNiSm合金中Ni的含量为O．5％时，复合粉末能有效地增强基体且不降低材料的导电性，此时AgCuNiSm合金具有良好的综合性能。适量稀土元素Sm的加入能增强AgCuNiSm合金的强度和硬度，降低材料的电阻率。(3)AgCuNiSm合金摩擦磨损试验的结果表明：随着合金中添加的机械合

4、金化后的合金粉末含量的增加，材料的磨损量和摩擦系数都增加；稀土元素Sm能有效的改善复合材料的耐磨性，降低材料的磨损量和摩擦系数；AgCuNiSm多元合金的磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损。关键词：银基复合材料机械合金化粉末冶金摩擦磨损性能Preparation，MicrostructureandPropertiesofSilverbasedMulti—componentAlloyAbstractInthispaper，silverbasedmulti-componentalloysarepreparedbypowdermetallurgy，andthepurposeo

5、fthisstudyistodesignakindofelectricalcontactmaterialwithcertainstrength，goodconductivityandwearresistance．Intheprocessingofsilver．basedalloys，firstofalltheAg—Cu，Ag—Cu-REandAg。Cu—Ni．REalloypowdersarepreparedbymechanicalalloyingmethod，theinflunceofthemillingparameters，REelementsandtransit

6、ionmetalsonthedegreeofalloyingpowderareanalyzed．Thenthecontentofsilverbasedmulti—componentalloyisdesigned，andtheeffectsofcomponentandprocessingonmicrostructureandpropertiesarediscussed，andthefrictionalandwearproertiesofalloyarestudied．Theresultsobtainedare：(1)Duringtheprocessofmechanica

7、lalloying，astheincreaseofball—millingtime，gradually，theXRDpeakwidthofAg—Cupowdersincreases，peakintensitiesdecreasesandthegrainsizedecreases．WithadditionrareearthandtransitionelementssuchasZr，Fe，thesolutiondegreeofCuinAgphaseincreases，andthemechanicalalloyingprocessisaccelerated