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AlxCoCrCuFeNiTiy高熵合金黏著磨耗性質之研究
Thesis

AlxCoCrCuFeNiTiy高熵合金黏著磨耗性質之研究

吳浚民
Masters, 國立清華大學, 材料科學工程學系
2003

Abstract

高熵合金 黏著磨耗 high-entropy alloy adhesive wear
以往的研究,得知Ti的添加對於Al0.5CoCrCuFeNiTiX高熵合金的硬度及擦損磨耗阻抗有不錯的提升,故本實驗進而研究其黏著磨耗性質;棒對盤黏著磨耗參數為SKH-51對磨盤、29.4 N荷重、0.5 ~ 1.5 m/s滑動速度、5400 ~ 64800 m磨耗距離。 結果顯示,在AlWCrCuFeCoNi系統裡,增加Al含量有助於黏著磨耗速率的下降。這是由於添加Al造成硬度的增加及促進氧化層生成,而使磨耗機制由嚴重的塑性變形磨耗轉變成溫和的氧化磨耗所致。Al0.5CrCuFeCoNiTiX 系統裡,0.5 m/s滑動速度下,當Ti 含量小於或等於0.6份時,磨耗型態以塑性變形磨耗為主,磨耗速率較大;當Ti 含量等於或大於0.8份時,氧化磨耗為主要型態,磨耗率有大幅下降。這是Ti能夠大幅提昇硬度,而且Ti的□氧化能力,提高溫和氧化磨耗的比重所致。滑動速度的增加(0.5、1.0、1.5 m/s)會促使磨耗型式由溫和的氧化磨耗,轉變為嚴重的塑性變形磨耗,而使磨耗速率增加;此伴隨磨屑尺寸變大及磨耗面與磨屑氧化程度變小之現象。磨屑分析得知,磨耗速率2 □ 10□3 mm3/N.m以上的塑性變形磨耗,其磨屑尺寸在100 □m左右,氧含量在20 at % 以下;而磨耗速率2 □ 10□5 mm3/N.m以下的氧化磨耗,其磨屑尺寸多在1 □m左右,氧含量在60 at% 以上。 Al0.5CrCuFeCoNiTiX 系統裡,Ti 含量為0.8、1.0與1.2的試片,在0.5、1.0 m/s滑動速度下,其磨耗速率低於SUJ2;Ti 含量為1.2的試片,在1.5 m/s滑動速度下,其磨耗速率亦低於SUJ2;顯示高熵合金有優秀的抵抗黏著磨耗能力。

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