本发明专利技术涉及镍铝共晶合金的高温自润滑应用技术，具体为一种ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－６Ｍｏ型共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用。ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－６Ｍｏ型共晶合金采用电解Ｎｉ、金属Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｈｆ以及Ｈｏ作为原材料，按照ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－５．６Ｍｏ－０．２５Ｈｏ－０．１５Ｈｆ（ａｔ．％）的配比，在真空感应炉中熔炼后浇注成块体材料。ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－６Ｍｏ型共晶合金的应用如下：ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－６Ｍｏ型共晶合金作为高温机构滑动部件用高温自润滑耐磨材料，对磨件材料为ＳｉＣ、Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］或Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］陶瓷材料。耐磨材料的最大载荷不超过３０Ｎ，最大滑动速度不超过０．５ｍ／ｓ，应用于７００℃～９００℃大气条件下处于摩擦磨损工况的高温机构滑动部件。在此工况下，ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－６Ｍｏ型共晶合金具有优异的持久高温自润滑性能和耐磨性能，摩擦系数和磨损率低于Ｎｉ基合金，可用于代替Ｎｉ基高温自润滑耐磨材料以及其他高温自润滑耐磨材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍铝共晶合金的高温自润滑应用技术，具体为一种 NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用。
技术介绍
金属间化合tJMAl具有高熔点(1640°C)、高导热率(70 80W/nvK)、低 密度(5.86^cm3)以及优异的抗氧化性能等优点，是理想的高温结构桐料。 NiAl-28Cr-6Mo共晶合金是一禾中多木gNiAl合金，文献l 中，首先报道了NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的制备方法和典型力学性能，该合金 的1300KM变强度达到160MPa，室温断裂韧性超a20MPa mlc，并且由于合金 中含有大量的Al和Cr元素，从而具有优异的抗高温氧化性能和抗热腐蚀性能。中 科院金属戶;M过添加少量合金元素制备了多种NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金，进一 步提高了高温强度以及抗氧化性能。MAl-28Cr-6Mo型共晶合金目标在于替^Ni 基高温合金用于制作先进航空发动机的涡轮导向叶片、涡轮工作叶片和火焰筒骨 架等零件。但是，由于其室MM生问题没有得到根本的解决，还无法投入实际应 用。文南ja中，中科院金属所报道了MAl-28Cr-6Mo型共晶合金的制备方法如下采用电 解Ni、金属Al、Cr、Mo、Hf以，o作为原材料，按照NiAl-28Cr-5.6Mo-0.25Ho-0.15Hf (at.%)的配比，在真空感应炉中熔炼后浇注成±央##料。相关文献报道过二元NiAl合金以及单一增强相的NiAl-TiB2复合材料的室温 摩擦磨损性能。高^j^擦磨损方面只报it31 Ni-17.5Al-15Ti-15C @.%)粉末制备 的TiC/(NiA1-M3A1)复合材料的摩擦磨损性能，该复合材料主要由Ni3Al相组成， 含少量的NiAl相，最高摩擦磨损温度为60(TC，对磨件材料为Ni基高温合金， 摩擦系数为0.4。
技术实现思路
本专利技术的目的在于樹共一种镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，它开辟了镍铝共晶合金实际应用的新途径，提供了一禾中MAl-28Cr-6Mo型共晶合 金在70(TC 90(TC作为高温机构滑动部件用高温自润滑耐磨材料的应用技术，采 用本专利技术的高温机构滑动部件能获得优异的持久自润滑性能和较强的耐磨性能。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，MAl-28Cr-6Mo型共晶 合金作为高温机构滑动部件用高温自润滑耐磨材料，对磨件材料为SiC、 SisN4或 A1203陶瓷材料。所述的镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，耐磨材料的最大载荷 不超过30N，最大滑动速度不超过0.5m/s，应用于700。C^90(TC大气^(牛下处于 摩擦磨损工况的高温机构滑动部件。所述的镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，NiAl-28Cr-6Mo型共 晶合金的磨损表面生成1~3,厚的纳米氧化物保护层。所述的镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，NiAl-28Cr-6Mo型共 晶合金的摩擦系数为0.2(KO.29。戶，的镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，NiAl-28Cr-6Mo型共 晶合金的磨损率为8.5 18m3/mNxl0—14。本专利技术具有如下优点1、 本专利技术NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金在摩擦表面生成了厚度为1~3,的纳 米氧化物保护层，由于该保护层在高温摩擦磨损中具有自修复性能，700°C 900 "C具有持久自润滑性能，摩擦系数和磨损率均低于Ni基合金。2、 本专利技术NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金具有良好的抗高温氧化性能和抗热腐蚀性能，可以分别与SiC、 Si3N4和Al203陶瓷材料配副，应用范围比较广。3、 本专利技术将NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金作为高温自润滑耐磨材料，是一禾中 固溶强化、弥散强化、QtMo)共晶相复合强化的MA1基共晶合金，在载荷为压 应力的磨损工况，MAl-28Cr-6Mo型共晶合金的室温拉伸塑性与硬度、强度和加工硬化能力相比成为次要的性能指标，7ocrc^o(Tc高^f擦磨损性能展现出良好的自润滑性能，摩擦系数为0.20^0.29，磨损率为8.5~18m3/mNxlO—14，摩擦系数和磨损率均低于M基合金，可用于代替Ni基高纟显自润滑耐磨材料以及其他高4 显自润滑耐磨材料。 附图说明图1不同温度下MAl-28Cr-6Mo型共晶合金与SiC配副的摩擦系数。 图2不同温度下NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金与SiC配副的磨损率。 图3纳米氧化物保护层的厚度特征。 图4纳米氧化物保护层高倍TEM形貌。图5实施例1中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦系数变化趋势。 图6实施例1中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦表面形貌。 图7实施例2中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦系数变化趋势。 图8实施例2中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦表面形貌。 图9实施例3中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦系数变化趋势。 图10实施例3中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦表面形貌。 图11实施例4中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦系数变化趋势。 图12实施例4中NiA1-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦表面形貌。 图13实施例5中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦系数变化趋势。 图14实施例5中NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金摩擦表面形貌。 具体实施例方式NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金采用电解M、金属Al、 Cr、 Mo、 Hf以及Ho作 为原材料，按照NiAl-28Cr-5.6Mo-0.25Ho-0.15Hf (at.%)的配比，在真空感应炉 中熔炼后浇注成±央#^才料。本专利技术的实际应用方法按如下步骤实施1、 将NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金销样品固定在上试样夹具上，陶瓷材料固 定在下试样夹具上，置于加热电炉内升温，升温速度为2(TC/^I中，温度到达设 定 ，后保温加载，上i對羊轴带动NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金销转动开始摩擦磨 损c2、 最大载荷为30N，最大滑动速率为0.5m/s，摩擦磨损实验温度为700°C^900 。C，大气下干摩擦。如图1所示，NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金的6(XTC摩擦系数高于Ni基合金。 随着磨损试验温度升高到700°C， NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金的摩擦系数急剧降 低到0.27，磨损试验，继续升高到80(TC和90(rC，摩擦系数略有降低，均低于 Ni基合金。磨损试验温度升高到IOO(TC时共晶合金的摩擦系数決速升高。型共晶合金的60(TC磨损率高于Ni基合金，随 着磨损试验温度升高到700°C， NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金的磨损率急剧斷氐为 8.5m3/mNxl(Tl4，磨损试验温度继续升高到80(TC和900°C，磨损率增加，均低于 Ni基合金，磨损试验温度升高到IOO(TC时共晶合金的磨损率快速升高。如图3所示，在70(TC^90(TC温度范围内，NiAl-28Cr-6Mo型共晶合金的磨 损表面均生成1 3,厚的NiO-NiAl204-Al20rCr203纳米氧化物保护层。图4是 该氧化物保护层的高倍TEM图像，可见，氧化物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镍铝共晶合金作为高温自润滑耐磨材料的应用，其特征在于：ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－６Ｍｏ型共晶合金作为高温机构滑动部件用高温自润滑耐磨材料，对磨件材料为ＳｉＣ、Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］或Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］陶瓷材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王振生，周兰章，郭建亭，盛立远，胡壮麒，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
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