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柏伟-第十五届摩擦学大会摘要

耐磨铜合金是工业领域中应用最为广泛的金属材料之一，主要用于制造滑动轴承、蜗轮、齿轮和柱塞泵缸体等耐磨零部件。本文针对工业领域对新型高强高耐磨铜合金的需求，通过结合高熵合金的设计思想，采用真空感应熔炼技术制备了(CuMnNi)_100-xAl_x (x＝0，5，10，15)系列高熵铜合金，研究了Al含量变化对高熵铜合金的形成过程、微观组织和力学性能的影响，并重点分析了高熵铜合金在室温下的摩擦学性能。结果表明：CuMnNi高熵合金仅由面心立方结构(FCC)的高熵固溶体相组成，Al元素的添加对合金基体FCC相产生了强烈的固溶强化作用，并促进了BCC相形成。FCC相具有良好的塑性和韧性，而BCC相具有高强度和高硬度，两者共同作用使(CuMnNi)_100-xAl_x系列高熵铜合金的强度随Al含量增加而提高，而塑性和韧性不断降低。其中，(CuMnNi)₉₀Al₁₀高熵铜合金中FCC相和BCC相的含量达到最佳匹配，抗压强度高达1770 MPa，具有优异的综合力学性能。得益于(CuMnNi)₉₀Al₁₀高熵铜合金优异的力学性能和硬质BCC相良好的抗磨作用，其磨损率为1.34×10^-4 mm³/(N.m)，耐磨性优于同等条件下常规耐磨铝青铜C6161合金。