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分别在880℃/10min和880℃/60min规范下,采用Ag Cu Ti活性钎料实现了SiO2f/SiO2复合陶瓷与C/C复合材料的真空钎焊连接,通过电子探针(EPMA)、能谱仪(XEDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了接头微观组织,室温下测试了接头的抗剪强度.结果表明:两种规范下所得接头界面结合良好,接头中靠近两侧母材均形成了一层扩散反应层,钎缝基体主要由均匀的共晶组织组成.880℃/10min规范下钎焊接头界面产物依次为:SiO2f/SiO2 →Ti4 O7 →Ti5 Si4+ Cu(s,s)+Ag Cu共晶合金→TiC→C/C;对于880℃/60min规范下的接头,界面组织结构与保温10min的接头基本类似,但是不存在Cu(s,s),并且接头反应层明显增厚.880℃/60min条件下所得钎焊接头剪切强度平均值为16.6MPa.

关键词: SiO2f/SiO2复合陶瓷 , C/C复合材料 , Ag-Cu-Ti , 界面反应层 , 抗剪强度

活性元素Ti在CBN与钎料结合界面的特征

丁文锋 , 徐九华 , 沈敏 , 傅玉灿 , 肖冰 , 苏宏华

稀有金属材料与工程

通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Ag-Cu-Ti钎料中的活性元素Ti在钎料与立方氮化硼(CBN)磨粒高温钎焊结合界面的扩散现象,并运用动力学分析对界面反应层的生长过程及反应激活能进行了探讨.结果表明:钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti明显向磨粒侧扩散偏聚并发生化学反应,实现了磨粒与基体材料的牢固结合;钎焊CBN磨粒表面生成的TiB2和TiN化合物形貌接近平衡状态下生长的理想形貌;界面反应层在钎焊温度1153 K～1193 K,保温时间5 min～20 min之间依据抛物线生长法则所得扩散激活能值表明其生长过程主要受新生TiN影响.

关键词: 活性元素 , 钎焊 , 立方氮化硼 , 界面反应层

利用金属间化合物增强陶瓷钎焊接头 --接头组织与界面反应

张德库 , 邹贵生 , 吴爱萍 , 刘根茂

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.05.004

为了提高Si3N4陶瓷连接接头高温性能及减小接头因热膨胀系数不匹配而产生的应力,采用Ag-Cu-Ti钎料和NiTi复合中间层进行半固态连接.接头组织观察表明,钎缝主要由NiTi(Cu)金属间化合物和Ag-Cu基体组成.研究表明,Ni与Ti的加入量对于钎缝中金属间化合物的形态及钎缝与母材界面反应层的形成具有十分重要的影响.

关键词: Si3N4 , 原位 , 金属间化合物 , 钎焊 , 界面反应层

电冶熔铸WC/GCr15钢复合材料的摩擦磨损特性

尤显卿 , 马建国 , 任昊 , 宋雪峰 , 黄曼平

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.06.010

选择大颗粒WC作增强相,采用电冶熔铸工艺制备了含27%WC粒子的WC/GCr15钢复合材料,观察了复合材料中WC颗粒与钢基体的结合情况;在MM-200型摩擦磨损试验机上研究了室温下复合材料同GCr15钢对摩时的摩擦磨损性能.结果表明:复合材料中的WC颗粒部分溶解于钢基体相,两相界面形成厚达数微米的反应层,有效地提高了界面结合强度.电冶熔铸WC/钢复合材料的耐磨性能比基体材料GCr15钢提高了5倍以上,扫描电镜下的磨痕照片显示:大颗粒WC承担了磨损的主要载荷,实验中没有发生明显脱落的现象,说明界面结合强度在提高复合材料磨损性能方面所起的作用.

关键词: 电冶熔铸 , WC颗粒 , WC/钢复合材料 , 界面反应层 , 摩擦磨损

镍基合金/不锈钢钨极惰性气体钎焊接头的特性

宋建岭 , 林三宝 , 杨春利 , 范成磊

中国有色金属学报

选用CuSi3焊丝对镍基合金/不锈钢进行钨极惰性气体(TlG)钎焊实验,运用OM、SEM和EDS分析接头微观组织,通过拉伸实验和硬度实验评定接头的力学性能.结果表明:TIG钎焊接头具有熔焊和钎焊的双重性质,不锈钢母材局部熔化,生成Fe基熔合区;在接头搭接区及镍基合金母材与焊缝金属之间存在界面反应层,反应层可分为熔化未混合区、Ni基树枝晶和晶间Cu基区:焊缝区为Cu基体上分布着颗粒状Fe基固溶体:CuSi3接头剪切强度达到195 MPa,接头断裂于焊缝与不锈钢界面处,断口为微孔聚合机制引起的塑性断裂;在界面处硬度值发生突变,Ni基树枝晶硬度值达到HV433.3,不锈钢熔合区中的Fe基体硬度值达到HV453.4,近界面处焊缝区Cu基体硬度值为HV150.

关键词: 钨极惰性气体钎焊 , 界面反应层 , 显微组织 , 力学性能

TiAl合金与42CrMo钢钎焊接头界面反应层成长及其对力学性能的影响

李玉龙 , 冯吉才 , 何鹏 , 杨瑾

稀有金属材料与工程

在1143～1213 K、120～1500 s参数范围内以Ag-Cu-Ti箔为钎料对TiAl合金与42CrMo钢进行了真空钎焊试验.采用光学显微镜、扫描电镜、元素面扫描和能谱分析等方法对界面组织进行了分析,测量了界面反应层厚度.分析了界面反应层的形成过程及受控因素,计算了反应层成长的动力学参数.结果表明,接头界面反应层包括靠近TiAl合金的AlCuTi+Ti3Al层、AlCu2Ti层以及靠近42CrMo钢的TiC层,其成长活化能分别为324.97、207.97、338.03 kJ/mol.TiAl合金与钎科的界面反应层受控于液态钎料中的Cu元素,成长较快:42CrMo钢与钎料间的TiC层受控于固态钢中C元素,成长较慢.脆性反应层AlCuTi+Ti3Al层厚度为3.3μm时接头强度最高,脆性层厚度继续增大,接头强度显著下降.

关键词: TiAl , 42CrMo , 钎焊 , 界面反应层 , 动力学参数