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本文设计制备了一种兼具强度及导电性的Fe-Cu复合材料,Cu在整个材料中起到粘结相的作用,并形成导电网络提高导电性。Fe基组织为强化相。通过复合协同效应,制备出兼具Cu的优良导电导热性能等物理性能,以及Fe基组织的强度、耐磨性等力学性能的复合材料。文中采用真空热压烧结的方法来制取Fe-Cu复合材料。试验中先将固定比例的电解Cu粉与Fe基预合金钢粉在球磨机中混合,随后在管式还原炉中还原彻底,还原结束后放入真空热压烧结设备中进行烧结,在烧结中使Cu相熔化形成液相。完成烧结后确定出烧结的最佳工艺。再计算导电Cu相的尺寸,优化设计材料。采用调质处理的强韧化手段,进一步对Fe-Cu复合材料进行强化。最后将制备的材料进行高速载流摩擦磨损试验,测试其磨损性能,以及抗电烧蚀性能。并用OM金相显微镜对Fe-Cu复合材料的形貌结构进行观测。用XRD对烧结后以及调质后的材料进行了定性分析。通过SEM对粉末形态、材料的微观形貌、摩擦磨损试样表面形貌进行了了分析,并进一步用TEM对材料烧结前后的微观组织进行了研究。研究结果表明,真空热压烧结的最优工艺参数为:烧结温度1040oC,烧结时间30min,烧结压力30MPa,真空度6.6×10-3Pa,此时的Fe-Cu材料性能最为优异。再进行计算分析,控制Cu含量,在Cu量为60%时,材料导电性与力学性能兼具,导电率达到25%IACS,抗拉强度接近500MPa。之后的调质处理最优工艺参数为1000oC低温淬火,550oC下多次回火。得到Fe-Cu复合材料的抗拉强度为572MPa,材料断口可以看出大小不一的韧窝,强化相在基体中起到双重弥散强化作用。导电率维持在25%IACS左右。基体组织主要为Cu以及Fe基上的M6C、M23C6、MC型碳化物。Fe-Cu复合材料的摩擦磨损试验研究了不同载荷、滑动速度、电流下的磨损行为。在小载荷小速度下,材料的磨损以磨粒磨损为主。大电流大速度下材料的磨损机制是磨粒磨损与粘着磨损的混合。