载流摩擦条件下CuCrZr合金表面组织演变规律

采用电磁发射试验研究在电流作用下CuCrZr合金材料表面组织和性能变化。试验以CuCrZr合金作为发射轨道,7075铝合金作为发射电枢。对试验后的CuCrZr合金样品,进行硬度、金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)形貌与能谱(EDS)分析。分析结果表明:由于电流的作用,在电磁发射初期,电枢相对运动速度较慢,电流焦耳热效应占主导地位,使铜合金轨道材料表面发生熔化,并形成高铝沉积层,组织上呈现柱状晶等明显热效应产物;在发射后期,电枢对轨道的冲击作用占主导地位,材料组织上呈现晶粒细化和塑性变形等典型力学损伤特征。由于热效应的存在提高了铝原子的能量,使其向CuCrZr合金轨道基体内发生扩散现象,组织中的铝原子浓度梯度电枢速度的增加,呈下降趋势。溶入轨道基体的铝原子和电枢对轨道冲击作用产生的形变,使轨道材料表面产生强化效应,提高了轨道材料上下表面的硬度,使其沿厚度方向呈"U"形分布。