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TiAl/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

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材料科学与工艺 2003年第2期11卷 144-147页

作者：何鹏冯吉才钱乙余哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素,不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同.本文研究了TiAl/40Cr钢的扩散连接,结果显示:连接温度过高及连接时间过长时,由于界面处形成了过多的TiC脆性层及Ti3Al+FeAl+FeAl2的金... 详细信息

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素,不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同.本文研究了TiAl/40Cr钢的扩散连接,结果显示:连接温度过高及连接时间过长时,由于界面处形成了过多的TiC脆性层及Ti3Al+FeAl+FeAl2的金属间化合物混合层,接头拉伸强度低;当连接温度较低及连接时间较短时,界面紧密接触与元素扩散不充分,接头拉伸强度也较低.脆性TiC层的生成导致TiAl与40Cr钢之间的扩散连接性能较差,接头均破断于TiC层或TiC层与Ti3Al+FeAl+FeAl2的金属间化合物混合层之间.

关键词： TiAl/40Cr钢扩散连接界面组织结构接头强度 TiC脆性层焊缝

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中温作用下的涂层界面组织结构

中温作用下的涂层界面组织结构

作者：杜艳玲南华大学

学位级别：硕士

热喷涂技术的优点是生产效率高,选材广,可在大工件上得到厚涂层,这是其它表面技术所不及的。热喷涂技术在工业中有着广泛的应用,但由于现有技术的热喷涂涂层与基体的结合主要依靠机械物理结合,涂层结合强度不高,严重影响了它在苛刻工况... 详细信息

热喷涂技术的优点是生产效率高,选材广,可在大工件上得到厚涂层,这是其它表面技术所不及的。热喷涂技术在工业中有着广泛的应用,但由于现有技术的热喷涂涂层与基体的结合主要依靠机械物理结合,涂层结合强度不高,严重影响了它在苛刻工况下的应用,涂层最易出现失效的环节也在界面上。在热喷涂涂层的形成过程中,涂层材料与基体间的结合强弱是影响涂层性能的关键。采用传统氧—乙炔火焰粉末喷涂设备在不引起Ni/Al放热反应的情况下,将Ni-Al粉末喷涂于Q235基体上,在氢气保护气氛炉内经中温处理,利用OM,SEM,EDX等对涂层界面进行了观察、研究、分析,对涂层界面结合强度提高因素作了综合研究;为了阐明中温作用增强涂层结合性能的机制,利用纯铁表面氧化和中温还原处理,直接观察到了微裂纹的愈合及还原生成的Fe原子在Fe表面的结晶形态,揭示了中温处理增强涂层结合性的机制,本研究的主要结果有: Ni-Al涂层中温处理后界面结合强度明显高于常规涂层;界面出现约10μm的Fe-Ni固溶区,界面呈现分区冶金结合;界面显微硬度高出涂层及基体约20HV,EDX分析表明界面主要是Ni-Fe固溶体相,并在4～5μm宽的范围内可能存在NiFe有序固溶体。纯铁表面微裂纹可通过氧化—还原处理在993K条件下实现自愈合,还原反应生成的铁原子在表面凝聚结晶时呈现出明显的准有序层状结构,层片厚度在100nm左右。 Ni基、Cu基、Co包WC涂层中温处理后界面结合强度明显高于常规涂层,界面组织在未腐蚀条件下与基体连成一片,没有常规涂层所有的明显分界;腐蚀后的可见明显“锯齿”状新相,表明界面有新相生成。中温处理增强涂层结合力的过程可近似概化分为为三个阶段:①应力驰豫;②金属氧化膜在Al、H的还原作用下形成层状准有序结构体;③中温作用下互相紧密接触且表面具有这种层状结构的金属颗粒之间的结合过程。

关键词：热喷涂层界面组织结构裂隙自愈合准有序

TiAl/Ti/V/Cu/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

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焊接 2002年第11期 15-18页

作者：何鹏冯吉才韩杰才钱乙余哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室 150001

研究了TiAl/Ti/V /Cu/40Cr钢的扩散连接 ,结果显示 :在TiAl/Ti界面处形成了对接头强度有利的Ti3Al+TiAl双相层及Ti固溶体层 ,而Ti/V/Cu/40Cr界面处未出现金属间化合物及其它脆性相。接头最高拉伸强度可达 42 0MPa 。

关键词： TiAl/Ti/V/Cu/40Cr钢扩散连接界面组织结构接头强度

TiAl/V/Cu/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

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焊接 2002年第7期 12-14页

作者：何鹏冯吉才韩杰才钱乙余哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室 150001

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素 ,不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同。研究了TiAl/V/Cu/40Cr钢的扩散连接 ,结果显示 :在V/Cu及Cu/40Cr的连接界面处出现了对连接性能有利的无限固溶体层 ,而在TiAl/V界面... 详细信息

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素 ,不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同。研究了TiAl/V/Cu/40Cr钢的扩散连接 ,结果显示 :在V/Cu及Cu/40Cr的连接界面处出现了对连接性能有利的无限固溶体层 ,而在TiAl/V界面处有金属间化合物层出现 ,接头全部断裂于TiAl/V界面处。TiAl/V界面生成的金属间化合物V5Al8脆性相严重弱化了接头性能 ,使接头强度仅为 2 0 0MPa。

关键词： TiAl/V/Cu/40Cr钢扩散连接界面组织结构接头强度

钎焊工艺对Ni-14Cr-10P-x Ti钎料连接C/C复合材料组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第1期49卷 361-369页

作者：易振华冉丽萍易茂中中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

用真空熔炼、惰性气体雾化的方法制备Ni-14Cr-10P金属粉末,再加入Ti粉和高分子聚合物高速搅拌分散制备了Ni-14Cr-10P-x Ti膏状活性钎料。用制备的焊膏在真空钎焊炉中钎焊C/C复合材料,然后测试了钎焊接头的抗剪切强度,采用SEM、EDS、XRD... 详细信息

用真空熔炼、惰性气体雾化的方法制备Ni-14Cr-10P金属粉末,再加入Ti粉和高分子聚合物高速搅拌分散制备了Ni-14Cr-10P-x Ti膏状活性钎料。用制备的焊膏在真空钎焊炉中钎焊C/C复合材料,然后测试了钎焊接头的抗剪切强度,采用SEM、EDS、XRD等方法对接头微观组织进行了分析。结果表明,在钎焊温度1000℃,保温时间30min时,接头获得了最高的抗剪切强度,然后随着钎焊温度的上升、保温时间延长,钎焊接头强度下降;添加Ti元素加快了钎焊强度随温度和保温时间的增加而下降的速度,结合微观组织结构,对Ti元素加入后钎焊强度随温度和保温时间增加而下降更为迅速的原因进行了分析。

关键词： C/C复合材料连接活性钎料焊膏剪切强度界面组织结构

钎焊工艺参数对C/C复合材料/Cu/Mo/TC4钎焊接头微观组织的影响

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材料工程 2012年第8期40卷 78-82页

作者：秦优琼于治水上海工程技术大学材料工程学院上海201620

在钎焊温度为820～940℃,钎焊时间为1～30min的条件下,采用TiZrNiCu钎料、Cu/Mo复合中间层对C/C复合材料和TC4进行了钎焊实验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明:在较低工艺参数下,Cu/C/C复合材料界面结构为Cu... 详细信息

在钎焊温度为820～940℃,钎焊时间为1～30min的条件下,采用TiZrNiCu钎料、Cu/Mo复合中间层对C/C复合材料和TC4进行了钎焊实验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明:在较低工艺参数下,Cu/C/C复合材料界面结构为Cu/Cu51Zr14/Ti2(Cu,Ni)+Ti(Cu,Ni)+TiCu+Cu2TiZr/TiC/C/C复合材料。随着工艺参数的提高,TiCu和Cu2TiZr反应相逐渐消失,Ti(Cu,Ni)2新相生成,此时的界面结构为Cu/Cu51Zr14/Ti2(Cu,Ni)+Ti(Cu,Ni)+Ti(Cu,Ni)2/TiC/C/C复合材料。钎焊工艺参数较高时界面结构为Cu/Cu51Zr14/Cu(s.s)+Ti(Cu,Ni)2/TiC/C/C复合材料。随着钎焊温度的增加以及保温时间的延长,界面反应层Cu51Zr14和TiC反应层厚度增加。

关键词： C/C复合材料 TC4 TiZrNiCu钎料 Cu/Mo复合中间层界面组织结构

Ni-Cr-P焊膏钎焊C/C复合材料的组织和性能

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材料工程 2020年第5期48卷 127-135页

作者：易振华冉丽萍易茂中中南大学粉末冶金研究院粉末冶金国家重点实验室长沙410083

用真空熔炼、惰性气体雾化法制备Ni-Cr-P金属粉末,再加入有机黏结剂高速搅拌,制备Ni14Cr10P膏状活性钎料。用制备好的焊膏真空钎焊C/C复合材料,测试钎焊接头的剪切强度,通过OM,SEM,EDS,XRD等对钎焊接头界面组织结构进行分析。结果表明:... 详细信息

用真空熔炼、惰性气体雾化法制备Ni-Cr-P金属粉末,再加入有机黏结剂高速搅拌,制备Ni14Cr10P膏状活性钎料。用制备好的焊膏真空钎焊C/C复合材料,测试钎焊接头的剪切强度,通过OM,SEM,EDS,XRD等对钎焊接头界面组织结构进行分析。结果表明:在钎焊温度1000℃、保温时间0.5 h条件下,获得的接头剪切强度达到28.6 MPa,然后随着钎焊温度上升或保温时间延长,钎焊接头强度下降;通过界面组织结构分析发现焊膏可以增加钎料层与C/C复合材料表面的接触面积,有利于堵塞C/C复合材料表面的孔隙。焊后在界面处形成了交错分布的Cr碳化物相缓冲层,使得界面呈现热膨胀系数梯度增加的结构,有助于缓解热失配,提高C/C复合材料钎焊接头强度。

关键词：活性钎料焊膏 C/C复合材料钎焊剪切强度界面组织结构

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不锈钢包覆半固态铝合金挤压连接成形的研究

塑性工程学报 2006年第3期13卷 100-103页

作者：刘洪伟郭成程羽刘旭峰邵光杰西安交通大学机械工程学院西安710049 上海大学上海汽车金属材料研究中心上海200072

采用包套挤压成形方法,成功地实现了不锈钢与半固态铝合金的连接与成形。采用数值模拟与试验相结合的方法,研究了不锈钢包套的变形行为以及铝合金固相率、挤压比对材料复合后界面强度和组织性能的影响,采用光学显微镜对界面组织结构进... 详细信息

采用包套挤压成形方法,成功地实现了不锈钢与半固态铝合金的连接与成形。采用数值模拟与试验相结合的方法,研究了不锈钢包套的变形行为以及铝合金固相率、挤压比对材料复合后界面强度和组织性能的影响,采用光学显微镜对界面组织结构进行了观察分析。结果表明,在大挤压比的情况下不锈钢包套破裂发生在凹模出口处,界面剪切强度随挤压比的增大而提高,固相率为30%时达到最大值;铝合金固相组织与低熔点液相组织以一定比例交替与不锈钢表面接触,由于液相扩散能力大于固相成分,从而形成非均匀扩散的新型界面组织。

关键词：包套挤压半固态铝合金界面剪切强度界面组织结构非均匀扩散

TiZrNiCu钎料钎焊石墨与TC4接头组织与力学性能研究

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热加工工艺 2010年第17期39卷 173-175页

作者：秦优琼上海工程技术大学材料工程学院上海201620

在钎焊时间为60～1500s,钎焊温度1163～1273K的条件下,采用TiZrNiCu钎料对石墨和TC4钛合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为石墨/TiC/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/Ti(s.s)+(Ti,Zr)2(Cu,Ni... 详细信息

在钎焊时间为60～1500s,钎焊温度1163～1273K的条件下,采用TiZrNiCu钎料对石墨和TC4钛合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为石墨/TiC/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/Ti(s.s)+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/TC4。以抗剪强度评价石墨和TC4钛合金接头的力学性能,发现当钎焊温度为1193K,保温时间为300s时,接头抗剪强度最高,为15MPa。

关键词：石墨 TC4 TiZrNiCu钎料界面组织结构抗剪强度