梁维中， 李宗泽， 孟君晟， 陈永生， 胡海亭

(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院，哈尔滨150022)

0 引 言

近年来，由于块状非晶合金具有高强度及高硬度等优异力学性能［1－4］，使其成为研究热点之一。摩擦磨损性能作为其重要指标一直受到人们广泛关注，其中不乏W 基［5］、Fe 基［6－7］、Zr 基［8］、Cu 基［9－11］和Ti基［12］的摩擦磨损研究。研究发现，非晶复合材料晶化体积分数对耐磨性有一定影响。Fe 基非晶复合材料晶化体积分数小于10%，比非晶材料有更高的耐磨性，其原因是增加了有塑性的晶体相。当晶化体积分数大于20%出现黏着磨损时，耐磨性变差［6］。研究证实，冷却速度改变对非晶合金磨损性能有很大影响。冷却速度快可使样品具有高的摩擦系数和磨损率，且磨损表面更粗糙，这是因为形成更多的自由体积促进剪切带的形成，提高塑性、减小耐磨性［13］。由于CuZrAl 三元体系块体非晶具有较大的玻璃形成能力、低的成本和优异的力学性能，使其更可能应用到实际生产中。因此，文中研究固定冷却速度下CuZrAlNb 非晶复合材料的摩擦磨损性能。

1 实验材料与方法

成分(原子数分数，%)为Cu48－xZr48Al4Nbx(x=3，3.4)的合金钮扣锭在Ti 吸气及Ar 气保护中，采用电弧炉熔炼制备。金属的质量分数为99.9%。合金锭重熔四次以确保化学成分均匀。直径为3 mm和长45 mm 块体非晶及其复合材料棒在纯Ar气中通过滴铸铜模的方式制成。合金结构表征采用日本理光D/MAX － RB 型X 射线衍射仪(XRD)，Cu－K辐射，特征波长λ =0.154 05 nm。显微组织分析使用MX2600 型扫描电镜(SEM)。

采用HIT－II 型摩擦磨损试验机进行实验。将试样固定在试验机上，安装试样的上部结构处于相对静止不动，下部安装的摩擦对偶在平面内做高速圆周运动。……