CuMnNiSnSi中熵青铜

贫油磨损率降四倍

通过固溶时效处理调控组织，在贫油润滑下形成SnO₂/SiO₂釉质层，显著降低磨损率。

Wei, Bai · 金晓清 · 张爱军 · Xin, Benbin · 韩杰胜 · 孟军虎

Intermetallics 2025

具体参数

贫油润滑磨损率（6 at.% Si）

{'zh': '1.28 × 10⁻⁷', 'en': '1.28 × 10⁻⁷'} mm³·N⁻¹·m⁻¹

干摩擦磨损率（6 at.% Si）

{'zh': '1.08 × 10⁻⁵', 'en': '1.08 × 10⁻⁵'} mm³·N⁻¹·m⁻¹

相对耐磨性提升倍数（贫油润滑）

{'zh': '3', 'en': '3'}

相对耐磨性提升倍数（干摩擦）

{'zh': '4', 'en': '4'}

技术优势

贫油下磨损率降低三倍

Si含量从2增至6 at.%时，磨损率从5.22×10⁻⁷降至1.28×10⁻⁷ mm³·N⁻¹·m⁻¹；干摩擦下改善更大，达4倍。

干摩擦下形成自润滑釉质层

磨损表面生成由SnO₂和SiO₂组成的局部保护釉质层，是干摩擦下耐磨性提升4倍的原因。

沉淀硬化提高强度

Si含量为4 at.%时，FCC基体中析出棒状(Mn,Ni)₃Si金属间化合物，显著硬化合金。

固溶时效改善韧性

固溶时效处理提高成分均匀性并减少脆性相，从而改善合金的延展性和断裂韧性。

应用场景

• 耐磨铜合金：直接替代现有耐磨铜合金，在贫油或干摩擦工况下延长部件寿命。
• 自润滑轴承：用于自润滑轴承，干摩擦时形成的SnO₂/SiO₂釉质层可减少对润滑油的依赖。
• 摩擦学材料：作为摩擦学材料，其磨损率随Si含量单调下降，便于按工况调配成分。
• 航空部件：制造贫油润滑或干摩擦条件下的航空摩擦副，如轴承和衬套。