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01.10.2011 | Ausgabe 20/2011

Journal of Materials Science 20/2011

Electrical and tribological properties of a Ni–18%Ru alloy for contact applications

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 20/2011
Autoren:
Y. Liu, B. S. Senturk, J. V. Mantese, M. Aindow, S. P. Alpay

Abstract

A study of the microstructure, development of contact resistance during oxidation, and abrasive wear behavior for a Ni–18 at.%Ru alloy is presented in this article. It is shown that the alloy can be solutionized and aged, resulting in a fine lamellar mixture of FCC α-Ni and HCP β-Ru phases. Upon oxidation in air for 400 h, the measured contact resistance of the alloy is two orders of magnitude lower than that of pure Ni after 400-h oxidation. This behavior results from the formation of a low-resistivity rutile RuO2 scale on the β phase lamellae, which gives conducting pathways through the insulating NiO scale that forms on the α phase. After an initial run-in period, the steady-state abrasive wear rate measured for the Ni–Ru alloy is an order of magnitude less than that of pure Ni. Since the micro-cutting and flaking wear mechanisms are the same, the differences in the wear rates are ascribed to the presence of the well-dispersed hard Ru-rich β phase. The combination of a low-resistivity self-healing native oxide scale and good wear properties makes the alloy an excellent candidate for electrical contact applications.

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