金剛石含量對電子束選區熔化制備Ni-Cu/金剛石復合材料性能的影響

關鍵詞 Ni-Cu/ 金剛石復合材料；電子束選區熔化；抗沖蝕性；磨耗比中圖分類號 TQ164;TG58;TG74 文獻標志碼 A文章編號 1006-852X(2025)03-0316-09DOI碼 10.13394/j.cnki.jgszz.2024.0079收稿日期 2024-04-29 修回日期 2024-07-23

聚晶金剛石復合片（polycrystallinediamondcom-pact，PDC）鉆頭是指將聚晶金剛石復合片燒結或鑲嵌于鉆頭胎體里形成的鉆頭，其具有超高的耐磨性，鉆進速度快、效率高，自問世以來便被廣泛應用于地質鉆探、天然氣勘探和石油開采等領域，每年完成全球90% 以上的進尺并且占據全球 80% 以上的市場1。PDC鉆頭根據其冠部基體材料的不同，可分為鋼體PDC鉆頭和胎體PDC鉆頭。與鋼體PDC鉆頭相比，胎體PDC鉆頭因其優異的耐磨性和抗沖蝕性，以及在惡劣條件下更長的壽命而受到鉆井行業工作者的青睞[2]。然而，胎體PDC鉆頭在極端惡劣的鉆探條件下的應用仍然具有挑戰性，其胎體材料會出現嚴重磨損、沖蝕和脫落等損傷[3-5]，，從而需要頻繁更換鉆頭，不僅降低了鉆探效率，而且增加了施工成本。因此，對于胎體PDC鉆頭來說，胎體材料的選擇也是PDC能否在鉆進過程中有效發揮破巖作用的關鍵，其性能對鉆頭的鉆進效率、施工成本和服役壽命起到至關重要的作用。此外，隨著鉆探工程向著更深、更復雜和更高效的方向進一步發展，人們對PDC鉆頭胎體材料的制備及性能提出了更高的要求。

目前，應用最廣泛的PDC鉆頭胎體材料制備工藝為燒結成形工藝。胎體材料通常由較硬的骨架材料（通常為難熔金屬碳化物，如WC、TiC和SiC等）和較軟的黏結合金（如 c_u 、Ni和Fe等）組成[6-8]，然后通過模具組裝、裝粉、燒結和PDC組裝等工序制備成完整的鉆頭。但燒結成形工序復雜，制備周期較長且加工成本較高，在特種復雜結構的高精度PDC鉆頭胎體材料制備中還存在一定的技術瓶頸[9-10]。因此，尋求一條全新的高效率、高精密的PDC鉆頭胎體材料制備路徑成為必然。

增材制造技術（即3D打印技術）經過數年發展，目前已憑借其快速成形、模型直觀以及近凈成形等優勢成為新型制造技術中的突出代表[11-13]。其中的 EBSM技術具有掃描速度快、成形效率高和真空度較高等優勢，同時粉末的熔化成形溫度場較高，可有效降低成形件的熱應力[1415]。該技術目前主要用于Ti-A1合金、高性能難熔合金、航空航天用復雜零部件和醫療植入體等的成形制備上[，且基于金屬的粉末床熔化技術生產的零部件具有更好的設計精度、表面質量和近凈成形能力[17]。然而，目前尚未檢索到將EBSM技術應用于PDC鉆頭胎體材料制備的文獻，故創新地將EBSM技術應用于PDC鉆頭胎體材料的制備中，以期大大縮短產品制備開發周期，提高產品加工精度，克服傳統制備方法的一系列弊端，使PDC鉆頭胎體材料的生產制造更加便捷和高效[18]

因此，本研究選用鍍Ni金剛石粉末為增強相，Ni-Cu合金為胎體材料的合金黏結相，用EBSM技術制備用作PDC鉆頭胎體的Ni-Cu/金剛石復合材料，研究原料中金剛石含量對 Ni-Cu/ 金剛石復合材料耐磨及抗沖蝕等性能的影響，確定最佳的金剛石含量，以最終提高 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的耐磨和抗沖蝕性能等。

1試驗方案

1.1試驗過程

針對PDC鉆頭胎體材料的特性，從胎體打印過程的良好成形性、金剛石顆粒充分發揮自身最大性能并提高PDC鉆頭胎體材料耐磨性和抗沖蝕性等要求的角度考慮，在選擇金剛石時，須考慮其顆粒大小、分布和表面狀況。金剛石顆粒大小要比較均勻且具有等積形結構。對比國內多家公司的產品后，選用開封貝斯科超硬材料有限公司生產的BMD40N30型鍍Ni金剛石，其顆粒尺寸范圍為 70～150μm ，鍍 ΔNi 后增重30% 。胎體PDC鉆頭的工作能力除了受到PDC鉆齒的影響外，還在很大程度上取決于鉆頭胎體的性質，即胎體要有相當的強度和耐磨性、抗沖蝕能力和沖擊韌性等，特別是其硬度與耐磨性要與所鉆巖層性質相適應。

胎體里均勻包鑲金剛石顆粒的PDC鉆頭體，鉆進時胎體不斷遭受周圍破碎巖石的磨損和泥槳的沖蝕，此時胎體中的金剛石顆粒能起到抵抗碎巖和泥漿等對胎體的磨損和沖蝕作用，且在整個鉆進過程中胎體表面不斷露出金剛石，最終達到提高胎體耐磨及抗沖蝕性能的目的[19]。

由于Ni-Cu合金在還原性介質中的耐蝕性優于Ni，在氧化性介質中的耐蝕性又優于Cu，因而其在無氧和有氧化劑的條件下，都是耐高溫和耐腐蝕的絕佳合金[20]。此外，Ni-Cu合金的磨削性能良好，其剛性好、強度高，能有效減少崩刃且具有良好的耐磨性。因此，采用中南大學粉末冶金研究院生產的Ni-Cu30合金粉末為前期基礎原料。表1是 Ni-Cu30 粉末的化學成分。

圖1分別顯示了掃描電鏡下鍍Ni金剛石顆粒和Ni-Cu30 合金的形貌和粒度分布。由圖1a可以看出：鍍Ni金剛石顆粒的粒徑大多集中在 70～150μm ，具有完全規整的外形，顆粒大小較均勻，符合要求。由圖1b可以看出： Ni-Cu30 粉末主要由近似于球形的顆粒組成，其大部分顆粒粒徑主要集中在 45～150μm ，因為形貌和粒度基本符合前期實驗要求。

共制備6組試樣，其原料成分配比為：金剛石體積分數分別是 10% 、 15% 、 20% 、 25% ！ 30% 和 35% ，其余為Ni-Cu30合金粉末。將配好的粉末原料分別放入三維渦流混料機（TD-6，鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司）中混合 600min ，將混合后的粉末裝人EBSM設備（S2，西安賽隆增材技術股份有限公司）中打印。打印試樣的基板采用 120mm×120mm×10mm 的316L不銹鋼，成形室真空度 ?5×10^-2Pa 。

具體操作時，首先通過電子束掃描將基板預熱至500^c ，隨后在基板上均勻鋪展厚約為 0.05mm 的一層混合粉末，最后根據預先設置的打印模型和程序通過EBSM打印 Ni-Cu/ 金剛石復合材料。打印時的電流為19mA ，掃描速度為 5mm/s 。打印完當前層后將基板下降 0.05mm ，重復上述過程繼續打印，如此循環往復，直至完成試樣的全部打印加工，最后隨爐冷卻至室溫取出試樣。

成形后試樣的原始形貌如圖2所示。從圖2可見：不同金剛石體積分數制備的 Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣，均能按照預設模型完整成形。

1.2性能表征和測試方法

使用掃描電子顯微鏡（MIRA3XMH，TESCAN）觀察原料及試樣的微觀形貌特征。使用激光粒度分析儀（MasterSizer20oo，MalvernPanalytical）對金剛石及合金粉末的粒度分布進行分析。通過阿基米德排水法測量并計算 Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣的致密度，測試前用無水乙醇將待測試樣超聲清洗干凈，然后用阿基米德原理測量，最終計算出試樣的致密度，每個試樣重復測試3次，求算術平均值。利用方能材料試驗機（AG-XPLUS，SHIMADZU），采用三點彎曲法對3個完全相同的 Ni-Cu 金剛石復合材料試樣的抗彎強度進行重復測試并對結果求算術平均值，測試時行進速度為 0.5mm/min ，試樣尺寸為 5mm×5mm×30mm 。采用摩擦磨損試驗機（MMW-2，濟南舜茂試驗儀器有限公司），使用 ?4.78mm 的 Si₃N₄ 銷進行銷盤干摩擦試驗，設置試驗載荷為 100N Si₃N₄ 銷轉速為 100r/min ，時間為 60min ，用試樣與 Si₃N₄ 銷的磨耗比衡量 Ni-Cu 金剛石復合材料的耐磨性，重復測試3次，求算術平均值。采用沖蝕腐蝕試驗機（MCF-30，濟南試金集團有限公司）對 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的抗沖蝕性能進行測試，沖蝕時間設置為 ^100h ，試樣轉速設置為 200r/min 。沖蝕試驗時沙和水的質量按照 1:9 的比例配制砂漿，將試樣通過夾具固定后完全浸入砂漿中后開啟設備，再通過上述設置好的參數進行試驗，每個試樣測試3次，求算術平均值。

2 結果與討論

2.1復合材料致密度隨金剛石含量的變化

致密度對 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的力學性能具有至關重要的影響，制備的試樣致密度隨金剛石體積分數的變化如圖3所示。從圖3可以看出：隨著金剛石體積分數增加， Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣的致密度整體呈下降趨勢；在金剛石體積分數為 10% 時，致密度達到最大值 86.15% ；當金剛石體積分數增加至 35% 時，

致密度下降至 73.87% 。

試樣表面的SEM形貌如圖4所示。由圖4可觀察到：隨著金剛石含量增加， Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣表面的孔隙（圖中的藍色虛線圈）明顯增多；且當金剛石體積分數增加至 30% 和 35% 時，試樣表面出現明顯的球化現象（圖4e和圖4f中的綠色虛線圈），導致試樣的致密度下降，這與圖3的結果對應。

金剛石是一種非常硬的材料，由于其與Ni-Cu合金基體之間存在較大的性能差異，金剛石顆粒填充到Ni-Cu合金中制備的Ni-Cu/金剛石復合材料試樣相比于純合金時的試樣，整體致密度下降。當金剛石含量增加時，金剛石顆粒的填充效應會對 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的整體致密度產生負面影響，即隨著金剛石含量增加，金剛石顆粒在復合材料中的分散性發生變化。當金剛石顆粒較少時，其在金屬基體中的分布較為稀疏，金屬基體占據主導地位，金剛石填充對復合材料整體致密度的影響較小，故此時致密度較高。然而，當金剛石顆粒過多時，一方面金剛石顆粒會聚集在一起形成團塊；另一方面金剛石的加入使得混合粉體的導電性變差，在電子束打印過程中，混合粉體上積累電荷，粉末顆粒之間以及粉末和入射的電子束間存在電荷斥力，粉末發生飛濺，導致試樣中出現孔隙，通過逐層打印，最終在試樣表面形成大小不一的孔洞。試樣表面除了出現連續的孔隙，還出現大量的凸起球狀物。這是由于金剛石含量較高時，物理混粉不能做到完全的均勻混合，且打印穩定性變差，粉末被電子束熔化后形成的掃描道不連續；由于張力作用，分離為一連串球形顆粒而發生表面球化現象。球化的區域在接下來的成形過程中不斷長大，導致 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的整體致密度減小，故 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的致密度隨金剛石含量增大呈現逐步減小的趨勢。

2.2復合材料抗彎強度隨金剛石含量的變化

材料在抵抗外力作用下發生變形與破壞的能力稱為強度。對于金剛石復合材料來說，主要將抗彎強度作為其力學性能檢測指標。抗彎強度是試樣在彎曲載荷作用下所能承受的最大應力，反映了材料抵抗彎曲變形的能力，也可反映材料的相對韌性。 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的抗彎強度隨著金剛石體積分數變化的趨勢如圖5所示。

由圖5可知：當金剛石體積分數為 10% 時，試樣的抗彎強度達到了 127.64MPa ；當金剛石體積分數增加至 15% 1 20% 和 25% 時，試樣的抗彎強度分別為92.30、95.32和 88.03MPa ，基本沒有發生變化，呈現出一個平臺期（圖5中的紅色虛線框）；而當金剛石體積分數繼續增加至 30% 和 35% 時，抗彎強度迅速減小至62.30和 33.02MPa 。故試樣的抗彎強度隨金剛石含量的增大，整體呈現出先減小、后出現一個基本保持不變的平臺期、隨后再迅速減小的趨勢。

為了進一步說明圖5中 Ni-Cu/ 金剛石復合材料抗彎強度隨金剛石含量變化趨勢產生的原因，對彎曲試驗后的試樣斷口形貌進行SEM觀察，得到不同金剛石體積分數試樣的彎曲斷口形貌，如圖6所示。

如圖6a所示：當金剛石體積分數為 10% 時，金屬基體在整個 Ni-Cu/ 金剛石復合材料中占絕大多數體積（藍色虛線圈），金剛石顆粒間距較遠，對試樣的整體性能影響很小，金剛石顆粒周圍金屬基體受到的約束較小；而金屬基體由于具有更高的韌性可以承受更多的應力，所以 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的三點抗彎強度較高。

如圖6b、圖6c和圖6d所示：當金剛石體積分數從 15% 增加到 25% 時，金屬基體的主導地位逐漸減弱，出現了金剛石輕微團聚（黃色虛線圈）以及局部金剛石直接連接（紅色虛線圈）現象，而金剛石顆粒本身的高硬脆性對試樣整體的抗彎強度產生消極作用，使試樣的抗彎強度增加;同時，金屬基體的韌性對試樣整體抗彎強度降低帶來的積極作用減弱。在此階段內兩者形成平衡，從而使復合材料的抗彎強度相對穩定而基本維持不變，印證了圖5中出現的紅色虛線框現象。

如圖6e和圖6f所示：當金剛石體積分數進一步增加達到或超過 30% 時，試樣中過多的金剛石顆粒導致其出現越來越多的大規模團聚現象（黃色虛線圈），且金剛石顆粒之間距離過近，缺少了具有韌性的金屬基體的橋梁作用，導致試樣彎曲時的外力無法傳遞而產生裂紋并加速其斷裂；此外，金屬基體所有的韌性對 Ni-Cu/ 金剛石復合材料整體抗彎強度產生的積極作用進一步降低，并小于金剛石顆粒過多引起的消極作用，從而導致試樣抗彎強度迅速降低。

2.3復合材料磨耗比隨金剛石含量的變化

PDC鉆頭胎體材料的耐磨性能是評價鉆頭性能的重要指標，通常用磨耗比表示，即為對磨材料去除質量與試樣質量損失間的比值。試驗得到的 Ni-Cu/ 金剛石復合材料的磨耗比隨金剛石體積分數變化的趨勢如圖7所示。由圖7可以看出：隨金剛石體積分數增加，復合材料的磨耗比呈先增加后迅速下降的趨勢，在金剛石體積分數為 25% 時達到最大值 1.09

在初始階段，當金剛石體積分數從 10% 增加到 20% 時，試樣磨耗比從0.74增加到 0.98 。這主要是因為金剛石具有極高的硬度和耐磨性，金剛石顆粒數量的增加提供了更多抵抗磨損的增強相；隨著金剛石含量增加，其在金屬基體中的分布由稀疏變為均勻，金剛石顆粒之間的距離逐漸適合，與金屬基體結合形成更為緊密的結構，提供更好的耐磨性能。因此，當金剛石含量在此范圍內逐漸增加時， Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣的耐磨性會相應增強。

當金剛石體積分數增加至 25% 時，試樣的磨耗比達到最大值1.09，此時的金剛石顆粒分布最均勻，與NiCu合金基體的結合最為合理且達到最佳，故試樣的耐磨性達到最佳。

然而，當金剛石體積分數進一步增加至 30% 和 35% 時，試樣磨耗比迅速降低至0.93和 0.57，Ni.Cu/_÷^′ 金剛石復合材料試樣的耐磨性大幅度降低。雖然金剛石顆粒本身具有極高的硬度和耐磨性，但其含量超過臨界閥值時會導致金屬基體中金剛石顆粒出現團聚和堆積不均勻現象；且由于缺少金屬基體的固結和把持作用，在磨損測試時試樣會直接整體剝落，從而出現磨耗比迅速減小的現象，導致 Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣整體的耐磨性大幅度降低。此外，結合圖3分析可知：隨著金剛石含量增大，試樣致密度降低，孔隙率增加，同樣會進一步使試樣的耐磨性變差。

圖8顯示了不同金剛石體積分數試樣通過摩擦磨損測試后的表面形貌。如圖8a、圖8b和圖8c所示：當金剛石體積分數從 10% 增加到 20% 時，試樣磨損表面較為平整，金剛石顆粒的磨損機制為斷裂（綠色箭頭所示），尚未觀察到顆粒整體脫落的情況，此時的金剛石顆粒對 Ni-Cu/ 金剛石復合材料整體耐磨性能起到增強作用。

如圖8d所示：當金剛石體積分數為 25% 時，金剛石顆粒分布均勻， ΔNi-Cu 合金能夠填充至金剛石顆粒之間，對其形成強力把持，充分發揮金剛石顆粒的優良耐磨性能，此時對應了圖7中試樣的最佳耐磨性。

如圖8e和圖8f所示：當金剛石體積分數進一步增加至 30% 和 35% 時，可以觀察到明顯的金剛石團聚現象（黃色虛線圈），大量金剛石團聚導致其與基體間的結合力驟降，并且團聚體間直接連接形成大量間隙（紅色虛線圈），進一步使金剛石顆粒在磨損時尚未發揮正向促進作用而提前成團脫落，大大降低了Ni-Cu 金剛石復合材料整體的耐磨性。

因此， Ni-Cu/ 金剛石復合材料的耐磨性是由合適含量的金剛石顆粒的積極貢獻和過高含量的金剛石顆粒所導致的團聚等副作用的綜合因素決定的。綜合起來，當金剛石體積分數為 25% 時， Ni-Cu/ 金剛石復合材料的耐磨性能最佳。

2.4復合材料抗沖蝕性能隨金剛石含量的變化

在PDC鉆頭的實際應用中，在深地鉆探時會頻繁遇到砂漿沖蝕的工況，故鉆頭胎體材料的抗沖蝕性能對鉆頭在服役過程中的壽命以及進給效率會產生重要影響。復合材料沖蝕磨損的質量損失隨金剛石體積分數的變化如圖9所示。由圖9可知：隨著金剛石體積分數增加，試樣沖蝕后的質量損失先減小后顯著增大，在金剛石體積分數為 25% 時達到最小值；且當金剛石體積分數從 10% 增加到 25% 時，質量損失從 18.7mg 逐步降低至最小值 7.15mg 。

胎體的沖蝕過程通常伴隨著高速流體夾雜的硬質顆粒流，這會導致鉆頭體胎體材料表面與之發生摩擦和磨損，而金剛石的硬度和耐磨性使其在沖蝕條件下的抗沖蝕性能表現出色。當金剛石的體積分數在10%～20% 時，金屬基體中的金剛石顆粒較少并且分布較為稀疏，能夠發揮其一定的超高硬度和耐磨性優勢；且隨金剛石含量增加，其對復合材料整體抗沖蝕性的貢獻增強，使 Ni-Cu/ 金剛石復合材料更具抵抗磨損和沖蝕的能力，從而降低試樣的沖蝕質量損失。

當金剛石體積分數為 25% 時，試樣沖蝕后的質量損失達到最小值。此時的金剛石顆粒分布最均勻，金屬基體有效填充于金剛石顆粒之間，對其形成強力的把持與包覆，從而使金剛石對復合材料試樣整體性能的積極貢獻最大化，即此時試樣獲得最優的抗沖蝕性能。

當金剛石體積分數進一步增加到 30% 和 35% 時，試樣的質量損失迅速增大，分別達到 14.8mg 和 29.8mg 。此時金剛石顆粒間的間隙減少甚至直接連接，部分金剛石顆粒失去了金屬基體的連接和把持作用；另外，金剛石顆粒還出現明顯的團聚現象（圖6e和圖6f），導致流體和硬質顆粒在 Ni-Cu/ 金剛石復合材料表面產生更大的沖蝕作用，且金剛石顆粒失去金屬基體的把持后成團剝落，從而產生更大的質量損失。由此得出，Ni-Cu 金剛石復合材料試樣在金剛石體積分數為 25% 時具有最佳的抗沖蝕性能。

3結論

（1）隨著金剛石含量增加， Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣的致密度整體呈下降趨勢。（2） Ni-Cu/ 金剛石復合材料試樣的抗彎強度隨金剛石含量的增大，整體呈先減小、后出現一個基本保持不變的平臺期、隨后再迅速減小的趨勢。（3）隨著金剛石體積分數從 10% 增加到 35% 試樣的磨耗比先逐步增加，在 25% 時達到最大值1.09，后迅速減小。（4）試樣在抗沖蝕試驗中的質量損失隨金剛石體積分數的增加呈先降低后升高的趨勢，在金剛石體積分數為 25% 時獲得最小值 7.15mg 。（5）綜合復合材料試樣磨耗比和沖蝕試驗質量損失結果可得出，當金剛石體積分數為 25% 時，通過EBSM制備的 Ni-Cu/ 金剛石復合材料耐磨和抗沖蝕性能最佳。

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作者簡介

范永剛，男，1989年生，副教授、博士。主要研究方向：金屬基超硬復合材料的研發及應用。

E-mail: fanyonggang@smm.neu.edu.cn

（編輯：周萬里）

Effect of diamond content on properties of Ni-Cu/diamond composites prepared by electron beam selective melting

LI Haodong， WANG Haishan， FAN Yonggang(SchoolofMetallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang11o819，China）

AbstractObjectives: Polyerystaline diamond composite (PDC) drillbits are formed by sintering or inlaying polycrystalline diamond compositeintothematrix of thedrillbits，andare widelyused in theengineering fielddue to their excelent performance.Compared withstee-bodyPDC bits，matrix-body PDC bits have superiorabrasion resistance and erosion resistance.However，under extremely severe working conditions，the matrix-body PDCdrillbodymaterial stillfaceschalenges inpractical applications，and the preparation procssof thedrillmatrixmaterial iscomplicatedand cumbersome.Therefore，it has become an inevitable trend to prepare drillmatrix materials with excellent performance through more eficient preparation methods.Methods: Ni-Cu/diamondcomposites，aspotential PDCdrillbit matrix，are successfully prepared by electron beam selective melting (EBSM).The effects of diamond content on the wear resistance and erosion resistance of Ni-Cu/diamond composites changes are systematicall investigated.Results: The results showthathe wearratioofthe specimens first increases andthen decreases as the volume fractionof diamond increases from 10% to 35% ，while the erosion resistance shows an opposite trend. When the volume fraction of diamond is below 25% ，thelower content of diamond is sparsely distributed in the metal matrix.At this time，the advantages of its high hardness contribute less to the overallabrasion resistance and erosion resistance of the composite specimens， with the metal matrix occupying the main position.Inthis diamondcontentrange，the wearratioof thesampleis relativelysmall butincreases withtheincreaseofdiamondcontent，whilethe weightlossafter theerosion testislargebutdecreases with the increase of diamond content. When the volume fraction of diamond reaches 25% ，the diamond particles are uniformlydistributed inthe metal matrix andtightly bondedto it，significantly enhancing the wear and erosion resistance of the sample.Meanwhile，the wear ratio reaches the maximum valueof1.09，while the weight lossafter the erosion test reaches the minimum value of 7.15mg .However， when the volume fraction of diamond increases to 30% and 35% ，excesive diamond particles in the matrix exhibit large-scale agglomeration and directconnection. Due to the lo of the metal matrix'sabilitytobindand hold them，thediamond particles falloff inclumps during wearanderosion tests，resulting inasignificant decrease inwearresistanceand erosionresistanceofthe specimens.Conclusions:The wearresistance and erosion resistance of PDC bit matrix materials are key factors determining the overall performance of PDC bits，as expressedbytheabove wearrate and weightlossafter erosion tests.Therefore，itcanbeconcluded that when the diamond volume fraction is 25% ，the overall wear resistance of the Ni-Cu/diamond composite material reaches its best level.

Key wordsNi-Cu/diamond composites; electron beam selective melting; erosion resistance; wear ratio