论文部分内容阅读
摘 要：用Cr-Ni-Si三元粉末为原料，采用激光熔敷技术制备性能优异的硅化物，在摩擦学界业内人士一直采用的是质量分数比例试探法，根据多次实验结果来确定一组相对合理的性能数据。这种方法很难得到最佳的设计结果。本设计采用《合金元素零磁耦合轻微磨损设计》方法，可以得到一组合理的合金材料化优化设计应用方案。
关键词：激光熔敷 磨损 优化设计 轻微磨损
金属硅化物Cr3Si具有熔点高、抗蠕变性能好、抗高温氧化性能好、抗热腐蚀性能优异已成为航空航天领域中有发展前途的工程材料。采用Ni元素作为母体合金元素可以得到性能优异的Cr-Ni-Si三元合金材料。在摩擦界业内人士通常研究的方式是用三种元素粉末按照一定的比例进行理论分析，然后通过实验结果逐步得到一个可信的结果。这一结果可能比过去的很多结果要好，但是不一定是最优的设计方法。经过认真的分析，我们有很多优秀的科研成果和实验结果并没有达到最佳的设计结果，如文件[1-2]。提高中国合金材料设计迫在眉睫。
在这里，我们介绍一种《合金元素零磁耦合轻微磨损设计》方法，我们可以得到一个满意的合金材料设计方案，还可以清晰地解释我们在过去以往的冶金材料设计和试验中，有很多不正确的认识和理念希望加以纠正，这样有利于提高我国冶金材料的设计和制造技术。
一、理论依据
在金属合金材料中，任何金属原子间的磁耦合都是按照一定的规律和方法进行的。对于金属化合物来说，铁磁原子间的结合是不可能形成金属化合物的，只有两个反磁耦合的原子（如Cr3Si）、反磁耦合原子与铁磁耦合原子（如Cr2Ni3Si4）、反磁耦合的原子与顺磁耦合原子（如WC）才可以形成新的金属化合物。
在Cr-Si二元合金材料中，反铁磁耦合元素Cr与反铁磁耦合元素Si组成了金属硅化物Cr3Si。Cr原子外层电子结合能为ΣEcr，单位 kJ/mol，Si原子外层电子结合能为ΣEsi，单位 kJ/mol。Cr原子与Si原子两个反磁耦合原子间的结合能方程式为E1：
E1=ΣEcr+ΣEsi （1）
两个反铁磁耦合原子的外层电子的磁通方向显示为与顺铁磁耦合的方向正好是相反的。
反铁磁耦合化合物的物理特点是显微硬度HV值高、脆性大、原子的结合键能通常为短程力构成，很容易出现原子霹雳行为。
在合金的优化设计时，为了使合金具有优异的强韧性行为，我们需要选择铁磁耦合金属元素Ni原子作为合金的母体，主要目的是用来改变和调节合金元素的磁耦合特征，组成Cr-Ni-Si三元合金体系。
在Cr-Ni-Si三元合金中，反铁磁耦合元素Cr、反铁磁耦合元素Si与铁磁耦合元素Ni又形成了一个新的化合物Cr2Ni3Si4。
我们之所以要组成Cr-Ni-Si三元合金联合体，其主要目的是以反磁耦合化合物Cr3Si、Cr2Ni3Si4和铁磁性耦合元素Ni三种形式共同存在于三元合金中，构建一种零磁耦合Cr-Ni-Si三元合金联合体系，以满足我们在使用过程中对高性能合金材料的各类使用要求。
在这里，铁磁耦合元素Ni原子的外层电子磁耦合能设为ΣE Ni，单位 kJ/mol。金属元素Ni的磁耦合方向正好与反磁耦合方向相反。这时，我们所组成的Cr-Ni-Si三元合金磁耦合的基本特征原理如下图所示。
构建Cr-Ni-Si三元合金磁耦合原子间的磁平衡能量方程式为：
ΔE=ΣENi-ΣEcr-ΣEsi （2）
式中：
ΔE为合金磁耦合的能量差，单位 kJ/mol；
ΣENi为元素Ni原子的磁耦合能量，方向取正值，单位 kJ/mol；
ΣECr为元素Cr原子的磁耦合能量，方向取负值，单位 kJ/mol；
ΣESi为元素Si原子的磁耦合能量，方向取负值，单位 kJ/mol；
通过公式（2），我们现在讨论Cr-Si-Ni三元合金磁耦合时，原子间磁耦合平衡能量的状态：
如果ΣENi=0，这时Cr-Si-Ni三元合金体系变为了Cr-Si二元合金状态，二元合金是以硅化物Cr3Si的形式存在，为反磁耦合，方向取负值。
如果ΣENi>0，随着ΣENi的增加，在Cr-Si-Ni三元合金中将形成新的化合物Cr2Ni3Si4。Cr2Ni3Si4化合物为弱反磁耦合，方向取负值。Cr2Ni3Si4化合物的形成数量与铁磁耦合元素Ni的质量分数有关。元素Ni的质量分数增加，ΣENi磁耦合能量增加，Cr2Ni3Si4化合物的数量增加。
如果ΔE=0，这时Cr-Si-Ni三元合金材料的磁耦合为零，合金材料主要以反磁耦合硅化合物Cr3Si、Cr2Ni3Si4和铁磁耦合元素Ni三种形式共同存在，三元合金整体的磁耦合显示为中性。
如果ΔE<0，这时合金磁耦合为负值，在Cr-Ni-Si三元合金中，我们设硅化物Cr3Si的数量为一个定值，铁磁耦合元素Ni质量分数的减少，ΔENi磁耦合能量减小，金属化合物Cr2Ni3Si4的数量也将减少，反磁耦合E1能量增加。这时，Cr-Ni-Si三元合金的物理特征是显微硬度HV逐渐增加，韧性减弱，脆性增加，磁耦合原子间的结合力为短程力结合方式。
如果ΔE>0，这时，在Cr-Ni-Si三元合金中，随铁磁耦合元素Ni质量分数的增加，ΔENi磁耦合能量增加。硅化物Cr3Si的数量为一个定值，这时，金属化合物Cr2Ni3Si4的数量将逐渐增加，铁磁耦合数量也同时增加，在三元合金中，磁耦合原子间的结合力以长程力为主，并且逐渐增加。这时，Cr-Ni-Si三元合金的物理特征是，显微硬度HV逐渐减小，韧性增加，铁磁耦合元素Ni质量分数增加越多，韧性增加越显著。
在实际摩擦副材料的磨损应用过程中，如果由于外力的增加，改变了三元合金中的金属化合物Cr2Ni3Si4，这时，合金磁耦合的能量差平衡差ΔE数值将被打破，改变了三元合金表面的磁耦合状态。 在实际的激光熔覆过程中，磁耦合能量差ΔE数值与三元合金的显微硬度HV数值有一定的对应关系，ΔE数值负值数越高，显微硬度HV数值越大。因此，在Cr-Ni-Si三元合金设计中，磁耦合能量差ΔE数值的大小决定了三元合金材料的韧性和脆性指标。
在Cr-Si-Ni三元合金设计中，磁耦合总能量方程式为：
ΣE2= ΣEni+ΣEcr+ΣEsi （3）
磁耦合总能量ΣE2的大小决定了Cr-Si-Ni三元合金内各元素结合能量的大小，是衡量合金材料的强度性能指标。ΣE2越大，磁耦合元素间的结合能量就越高，合金材料的抗拉强度也就越高。
在Cr-Ni-Si三元合金材料的磨损设计中，反磁耦合元素Cr的磨损体积数设为ΣVCr，反磁耦合元素Si的磨损体积数设为ΣVSi，铁磁耦合元素Ni的磨损体积数设为ΣVNI。这时，三元合金的磁耦合磨损体积总数ΔV方程式可以表达为：
ΔV=ΣVNI+ΣVCr+ΣVSi （4）
由公式（4）我们可以看出，磁耦合元素的磨损体积数是构成三元合金磨损的基本单元。磁耦合磨损体积总数ΔV与每一个元素的磁耦合元素有着密切的对应关系。
在设计中，控制磨损的关键条件是如何控制每个元素的磁耦合能量，即要控制磁耦合元素磨损体积数的大小。换句话说，磁耦合元素能量的大小，决定了该元素的磨损体积数。这时，只要我们能够有效地控制该元素的磁耦合能量，就可以有效地控制该元素的磨损体积数，最终控制三元合金的磨损体积总数ΔV。
在Cr-Ni-Si三元合金材料的设计中，选择反磁耦合元素Si的质量分数，是决定三元合金物理性能的主要因素。
通常我们确定反磁耦合元素Si的质量分数是参考Cr-Si系化合物的二元相图来确定。
在Cr-Ni-Si三元合金材料《合金元素零磁耦合磨损设计》中需确定的两个关键性的数据是：磁耦合能量差ΔE和磁耦合总能量ΣE2。这两个数据我们是根据不同的物理特性要求进行设计的。
例如对于成对摩擦副元素零磁耦合磨损表面设计中，磁耦合能量差ΔE=0， 材料硬度大约为850-950HV，这时，合金材料具有较好的耐微冲击能力，还具有良好的强韧性配合。
在元素零磁耦合磨损优化设计中，我们一方面要构建一个摩擦副为零磁耦合磨损理念。另一方面，我们还要构建三元合金材料的磁耦合能量ΣE2为最大化的设计理念，在多年的实际应用中，这个数值参考范围为ΣE2≥750-790 kJ/mol，这样我们就可以保证所建立的Cr-Ni-Si三元合金材料的性能处于一个非常合理的优异性能状态。
二、结果与讨论
根据上述的零磁耦合磨损设计理念，现在我们开始对Cr-Ni-Si三元合金进行零磁耦合磨损设计，对摩擦副构件建立一个零磁磨损设计时，磁耦合能量ΣE2≥750-790 kJ/mol，磁耦合能量差ΔE=0，摩擦副表面的硬度大约≥850-950HV。
现在，我们对现有的设计方案进行分析和比对，可以得到下表所示的计算结果：
从表中可以看出，文章[1] 在Cr-Ni-Si三元合金中，采用减少反磁耦合元素Si含量的方法，提高铁磁耦合元素Ni由30%提升到40%，这样的实验结果反而提高了磁耦合总能量ΣE2，主要原因是磁耦合的总能量由较低的698 kJ/mol提升至710 kJ/mol，这样正好是提高了三元合金材料磁耦合原子的抗拉强度，增强了低于外力磨损的能力。
磁耦合能量差ΔE由+407 kJ/mol降为+145 kJ/mol，Cr-Ni-Si三元合金的硬度由HV1080降至到HV970。按照常理来说，硬度的降低，磨损量应该逐渐增加。但是，在这里，抗磨损能力却反而增加了很多。其原因是在于，当硬度满足一定条件时，对抗磨损能力的贡献主要取决与三元合金材料的磁耦合总能量ΣE2。
这里需要说明的是，在摩擦界一直有一个不正确的磨损设计理念，硬度越高越耐磨的看法是不正确的。高硬度必定具有高耐磨性。事实上当材料的硬度过高时，合金材料的磁耦合总能量ΣE2会降低。当合金材料的硬度很高时，我们在一定程度上降低合金材料的硬度会相对地增加合金材料的磁耦合总能量ΣE2，提高抗拉强度，提高合金抗磨损的能力。有人把硬度的降低，抗耐磨损能力反而提高的现象称为反常理现象是不正确的。
用同样的方法对文章[2]中科院兰州化学物理研究所高温抗磨材料组研究人员科技成果进行分析。从表中也可以看出，该成果是采用反磁耦合元素Si的含量由文章[1]含量的1 3.5%增加至17.5%，显微硬度≥1450 HV。经过这样的一个调节过程，文章[2]的结果比文章[1]是有很大的提高。但是，距离合金材料的优化设计还有很大的差距。
三、结论
在《合金元素零磁耦合轻微磨损设计》中， 合金材料的硬度当高到一定的程度后，并不一定是硬度越高抗磨损性能好。决定合金材料抗磨损能力主要有以下几个方面：
（1）磨损体积总数ΔV通常为最小化设计，ΔV≌0；
（2）磁耦合能量差ΔE决定了合金材料的强韧性，在摩擦副的优化设计中采用零磁耦合磨损设计方案ΔE=0 kJ/mol，摩擦副表面的硬度大约≥850-950HV时，可以得到很好的优化设计方案。具体还要根据载荷的运动性质和状态来确定。磁耦合能量差ΔE为负值的数值越高，合金材料的硬度就越高。高硬度未必代表高耐磨性，必须要有良好的磁耦合总能量的最大化设计保证。
（3）磁耦合总能量ΣE2决定了合金材料的强度性能指标，在摩擦副的磨损设计中，合金材料的磁耦合总能量ΣE2≥750-790 kJ/mol可以得到一个合理的优化设计参数指标。
参考文献
【格式】[序号]作者.书名[M].出版地：出版社，出版年份：起止页码.
[1] 段刚 王华明， 《激光熔敷Cr3Si/Cr2Ni3Si金属硅化物涂层耐磨性与耐蚀性研究》，中国《摩擦学学报》，2002年7月第22卷第4期，P85-88。
[2] Tribology International 43（2010）136-143。
关键词：激光熔敷 磨损 优化设计 轻微磨损
金属硅化物Cr3Si具有熔点高、抗蠕变性能好、抗高温氧化性能好、抗热腐蚀性能优异已成为航空航天领域中有发展前途的工程材料。采用Ni元素作为母体合金元素可以得到性能优异的Cr-Ni-Si三元合金材料。在摩擦界业内人士通常研究的方式是用三种元素粉末按照一定的比例进行理论分析，然后通过实验结果逐步得到一个可信的结果。这一结果可能比过去的很多结果要好，但是不一定是最优的设计方法。经过认真的分析，我们有很多优秀的科研成果和实验结果并没有达到最佳的设计结果，如文件[1-2]。提高中国合金材料设计迫在眉睫。
在这里，我们介绍一种《合金元素零磁耦合轻微磨损设计》方法，我们可以得到一个满意的合金材料设计方案，还可以清晰地解释我们在过去以往的冶金材料设计和试验中，有很多不正确的认识和理念希望加以纠正，这样有利于提高我国冶金材料的设计和制造技术。
一、理论依据
在金属合金材料中，任何金属原子间的磁耦合都是按照一定的规律和方法进行的。对于金属化合物来说，铁磁原子间的结合是不可能形成金属化合物的，只有两个反磁耦合的原子（如Cr3Si）、反磁耦合原子与铁磁耦合原子（如Cr2Ni3Si4）、反磁耦合的原子与顺磁耦合原子（如WC）才可以形成新的金属化合物。
在Cr-Si二元合金材料中，反铁磁耦合元素Cr与反铁磁耦合元素Si组成了金属硅化物Cr3Si。Cr原子外层电子结合能为ΣEcr，单位 kJ/mol，Si原子外层电子结合能为ΣEsi，单位 kJ/mol。Cr原子与Si原子两个反磁耦合原子间的结合能方程式为E1：
E1=ΣEcr+ΣEsi （1）
两个反铁磁耦合原子的外层电子的磁通方向显示为与顺铁磁耦合的方向正好是相反的。
反铁磁耦合化合物的物理特点是显微硬度HV值高、脆性大、原子的结合键能通常为短程力构成，很容易出现原子霹雳行为。
在合金的优化设计时，为了使合金具有优异的强韧性行为，我们需要选择铁磁耦合金属元素Ni原子作为合金的母体，主要目的是用来改变和调节合金元素的磁耦合特征，组成Cr-Ni-Si三元合金体系。
在Cr-Ni-Si三元合金中，反铁磁耦合元素Cr、反铁磁耦合元素Si与铁磁耦合元素Ni又形成了一个新的化合物Cr2Ni3Si4。
我们之所以要组成Cr-Ni-Si三元合金联合体，其主要目的是以反磁耦合化合物Cr3Si、Cr2Ni3Si4和铁磁性耦合元素Ni三种形式共同存在于三元合金中，构建一种零磁耦合Cr-Ni-Si三元合金联合体系，以满足我们在使用过程中对高性能合金材料的各类使用要求。
在这里，铁磁耦合元素Ni原子的外层电子磁耦合能设为ΣE Ni，单位 kJ/mol。金属元素Ni的磁耦合方向正好与反磁耦合方向相反。这时，我们所组成的Cr-Ni-Si三元合金磁耦合的基本特征原理如下图所示。
构建Cr-Ni-Si三元合金磁耦合原子间的磁平衡能量方程式为：
ΔE=ΣENi-ΣEcr-ΣEsi （2）
式中：
ΔE为合金磁耦合的能量差，单位 kJ/mol；
ΣENi为元素Ni原子的磁耦合能量，方向取正值，单位 kJ/mol；
ΣECr为元素Cr原子的磁耦合能量，方向取负值，单位 kJ/mol；
ΣESi为元素Si原子的磁耦合能量，方向取负值，单位 kJ/mol；
通过公式（2），我们现在讨论Cr-Si-Ni三元合金磁耦合时，原子间磁耦合平衡能量的状态：
如果ΣENi=0，这时Cr-Si-Ni三元合金体系变为了Cr-Si二元合金状态，二元合金是以硅化物Cr3Si的形式存在，为反磁耦合，方向取负值。
如果ΣENi>0，随着ΣENi的增加，在Cr-Si-Ni三元合金中将形成新的化合物Cr2Ni3Si4。Cr2Ni3Si4化合物为弱反磁耦合，方向取负值。Cr2Ni3Si4化合物的形成数量与铁磁耦合元素Ni的质量分数有关。元素Ni的质量分数增加，ΣENi磁耦合能量增加，Cr2Ni3Si4化合物的数量增加。
如果ΔE=0，这时Cr-Si-Ni三元合金材料的磁耦合为零，合金材料主要以反磁耦合硅化合物Cr3Si、Cr2Ni3Si4和铁磁耦合元素Ni三种形式共同存在，三元合金整体的磁耦合显示为中性。
如果ΔE<0，这时合金磁耦合为负值，在Cr-Ni-Si三元合金中，我们设硅化物Cr3Si的数量为一个定值，铁磁耦合元素Ni质量分数的减少，ΔENi磁耦合能量减小，金属化合物Cr2Ni3Si4的数量也将减少，反磁耦合E1能量增加。这时，Cr-Ni-Si三元合金的物理特征是显微硬度HV逐渐增加，韧性减弱，脆性增加，磁耦合原子间的结合力为短程力结合方式。
如果ΔE>0，这时，在Cr-Ni-Si三元合金中，随铁磁耦合元素Ni质量分数的增加，ΔENi磁耦合能量增加。硅化物Cr3Si的数量为一个定值，这时，金属化合物Cr2Ni3Si4的数量将逐渐增加，铁磁耦合数量也同时增加，在三元合金中，磁耦合原子间的结合力以长程力为主，并且逐渐增加。这时，Cr-Ni-Si三元合金的物理特征是，显微硬度HV逐渐减小，韧性增加，铁磁耦合元素Ni质量分数增加越多，韧性增加越显著。
在实际摩擦副材料的磨损应用过程中，如果由于外力的增加，改变了三元合金中的金属化合物Cr2Ni3Si4，这时，合金磁耦合的能量差平衡差ΔE数值将被打破，改变了三元合金表面的磁耦合状态。 在实际的激光熔覆过程中，磁耦合能量差ΔE数值与三元合金的显微硬度HV数值有一定的对应关系，ΔE数值负值数越高，显微硬度HV数值越大。因此，在Cr-Ni-Si三元合金设计中，磁耦合能量差ΔE数值的大小决定了三元合金材料的韧性和脆性指标。
在Cr-Si-Ni三元合金设计中，磁耦合总能量方程式为：
ΣE2= ΣEni+ΣEcr+ΣEsi （3）
磁耦合总能量ΣE2的大小决定了Cr-Si-Ni三元合金内各元素结合能量的大小，是衡量合金材料的强度性能指标。ΣE2越大，磁耦合元素间的结合能量就越高，合金材料的抗拉强度也就越高。
在Cr-Ni-Si三元合金材料的磨损设计中，反磁耦合元素Cr的磨损体积数设为ΣVCr，反磁耦合元素Si的磨损体积数设为ΣVSi，铁磁耦合元素Ni的磨损体积数设为ΣVNI。这时，三元合金的磁耦合磨损体积总数ΔV方程式可以表达为：
ΔV=ΣVNI+ΣVCr+ΣVSi （4）
由公式（4）我们可以看出，磁耦合元素的磨损体积数是构成三元合金磨损的基本单元。磁耦合磨损体积总数ΔV与每一个元素的磁耦合元素有着密切的对应关系。
在设计中，控制磨损的关键条件是如何控制每个元素的磁耦合能量，即要控制磁耦合元素磨损体积数的大小。换句话说，磁耦合元素能量的大小，决定了该元素的磨损体积数。这时，只要我们能够有效地控制该元素的磁耦合能量，就可以有效地控制该元素的磨损体积数，最终控制三元合金的磨损体积总数ΔV。
在Cr-Ni-Si三元合金材料的设计中，选择反磁耦合元素Si的质量分数，是决定三元合金物理性能的主要因素。
通常我们确定反磁耦合元素Si的质量分数是参考Cr-Si系化合物的二元相图来确定。
在Cr-Ni-Si三元合金材料《合金元素零磁耦合磨损设计》中需确定的两个关键性的数据是：磁耦合能量差ΔE和磁耦合总能量ΣE2。这两个数据我们是根据不同的物理特性要求进行设计的。
例如对于成对摩擦副元素零磁耦合磨损表面设计中，磁耦合能量差ΔE=0， 材料硬度大约为850-950HV，这时，合金材料具有较好的耐微冲击能力，还具有良好的强韧性配合。
在元素零磁耦合磨损优化设计中，我们一方面要构建一个摩擦副为零磁耦合磨损理念。另一方面，我们还要构建三元合金材料的磁耦合能量ΣE2为最大化的设计理念，在多年的实际应用中，这个数值参考范围为ΣE2≥750-790 kJ/mol，这样我们就可以保证所建立的Cr-Ni-Si三元合金材料的性能处于一个非常合理的优异性能状态。
二、结果与讨论
根据上述的零磁耦合磨损设计理念，现在我们开始对Cr-Ni-Si三元合金进行零磁耦合磨损设计，对摩擦副构件建立一个零磁磨损设计时，磁耦合能量ΣE2≥750-790 kJ/mol，磁耦合能量差ΔE=0，摩擦副表面的硬度大约≥850-950HV。
现在，我们对现有的设计方案进行分析和比对，可以得到下表所示的计算结果：
从表中可以看出，文章[1] 在Cr-Ni-Si三元合金中，采用减少反磁耦合元素Si含量的方法，提高铁磁耦合元素Ni由30%提升到40%，这样的实验结果反而提高了磁耦合总能量ΣE2，主要原因是磁耦合的总能量由较低的698 kJ/mol提升至710 kJ/mol，这样正好是提高了三元合金材料磁耦合原子的抗拉强度，增强了低于外力磨损的能力。
磁耦合能量差ΔE由+407 kJ/mol降为+145 kJ/mol，Cr-Ni-Si三元合金的硬度由HV1080降至到HV970。按照常理来说，硬度的降低，磨损量应该逐渐增加。但是，在这里，抗磨损能力却反而增加了很多。其原因是在于，当硬度满足一定条件时，对抗磨损能力的贡献主要取决与三元合金材料的磁耦合总能量ΣE2。
这里需要说明的是，在摩擦界一直有一个不正确的磨损设计理念，硬度越高越耐磨的看法是不正确的。高硬度必定具有高耐磨性。事实上当材料的硬度过高时，合金材料的磁耦合总能量ΣE2会降低。当合金材料的硬度很高时，我们在一定程度上降低合金材料的硬度会相对地增加合金材料的磁耦合总能量ΣE2，提高抗拉强度，提高合金抗磨损的能力。有人把硬度的降低，抗耐磨损能力反而提高的现象称为反常理现象是不正确的。
用同样的方法对文章[2]中科院兰州化学物理研究所高温抗磨材料组研究人员科技成果进行分析。从表中也可以看出，该成果是采用反磁耦合元素Si的含量由文章[1]含量的1 3.5%增加至17.5%，显微硬度≥1450 HV。经过这样的一个调节过程，文章[2]的结果比文章[1]是有很大的提高。但是，距离合金材料的优化设计还有很大的差距。
三、结论
在《合金元素零磁耦合轻微磨损设计》中， 合金材料的硬度当高到一定的程度后，并不一定是硬度越高抗磨损性能好。决定合金材料抗磨损能力主要有以下几个方面：
（1）磨损体积总数ΔV通常为最小化设计，ΔV≌0；
（2）磁耦合能量差ΔE决定了合金材料的强韧性，在摩擦副的优化设计中采用零磁耦合磨损设计方案ΔE=0 kJ/mol，摩擦副表面的硬度大约≥850-950HV时，可以得到很好的优化设计方案。具体还要根据载荷的运动性质和状态来确定。磁耦合能量差ΔE为负值的数值越高，合金材料的硬度就越高。高硬度未必代表高耐磨性，必须要有良好的磁耦合总能量的最大化设计保证。
（3）磁耦合总能量ΣE2决定了合金材料的强度性能指标，在摩擦副的磨损设计中，合金材料的磁耦合总能量ΣE2≥750-790 kJ/mol可以得到一个合理的优化设计参数指标。
参考文献
【格式】[序号]作者.书名[M].出版地：出版社，出版年份：起止页码.
[1] 段刚 王华明， 《激光熔敷Cr3Si/Cr2Ni3Si金属硅化物涂层耐磨性与耐蚀性研究》，中国《摩擦学学报》，2002年7月第22卷第4期，P85-88。
[2] Tribology International 43（2010）136-143。