论文投稿_医学论文投稿_核心期刊,职称论文投稿发表_论文部落

　　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，论文检测铁磁耦合元素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：