Ti/Nb/Cu作缓冲层的TiC金属陶瓷/304不锈钢扩散连接

采用Ti/Nb/Cu复合中间层在连接温度为925℃、保温时间20min、焊接压力8MPa的条件下对TiC金属陶瓷和304不锈钢进行真空扩散连接。通过光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）及X射线衍射（XRD）分析观察接头微观组织、断口形貌、反应界面元素分布、断面的物相组成。结果表明：在TiC金属陶瓷和304不锈钢之间形成一个明显的转变过渡区,界面反应产物主要为[Ti,Nb]固溶体＋Ti＋NbTi4,Nb和剩余Cu＋[Cu,Fe]固溶体＋Cr。接头抗剪强度达到84.6MPa,断裂发生在TiC和Ti之间的位于TiC上的扩散反应层上。Nb对接头残余应力的改善起到关键作用,界面强度...

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Published in材料工程 no. 12; pp. 60 - 65
Main Author 李佳 盛光敏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400044 2014
Subjects
Ti/Nb/Cu复合中间层
TiC金属陶瓷
扩散连接
断裂
组织
diffusion bonding
TiC金属陶瓷
microstructure
Ti/Nb/Cu复合中间层
断裂
扩散连接
TiC cermet
组织
Ti/Nb/Cu multi-interlayer
fracture
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ISSN1001-4381
1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2014.12.011

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Summary:采用Ti/Nb/Cu复合中间层在连接温度为925℃、保温时间20min、焊接压力8MPa的条件下对TiC金属陶瓷和304不锈钢进行真空扩散连接。通过光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）及X射线衍射（XRD）分析观察接头微观组织、断口形貌、反应界面元素分布、断面的物相组成。结果表明：在TiC金属陶瓷和304不锈钢之间形成一个明显的转变过渡区,界面反应产物主要为[Ti,Nb]固溶体＋Ti＋NbTi4,Nb和剩余Cu＋[Cu,Fe]固溶体＋Cr。接头抗剪强度达到84.6MPa,断裂发生在TiC和Ti之间的位于TiC上的扩散反应层上。Nb对接头残余应力的改善起到关键作用,界面强度高于因残余应力作用而弱化了的陶瓷基体强度。
Bibliography:11-1800/TB
LI Jia,SHENG Guang-min （College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China）
diffusion bonding ;TiC cermet ; Ti/Nb/Cu multi-interlayer ; microstructure ; fracture
The vacuum diffusion bonding of TiC cermet and 304 stainless steel （304SS） was conducted with Ti/Nb/Cu multi-interlayer at 925℃ for 20min with a pressure of 8MPa. The microstructures, fracture morphology elemental distribution of reaction interface and phase composition of fracture sur- face were investigated with optical microscopy（OM）, scanning electron microscopy （SEM）, energy dispersive spectroscopy （EDS） and X-ray diffraction （XRD）. The results show that an obvious transi- tion zone is formed between TiC cermet and 304SS, and the interface products are [Ti,Nb] solid solu- tion＋Ti＋NbTi4 ,Nb, remnant Cu＋[Cu,Fe] solid solution＋Cr. The shear strength of joints is up to 84.6MPa. The failure mostly occurs in diffusion reaction layer between TiC and Ti within TiC cer met. Nb interlayer plays a major role
ISSN:1001-4381
1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.12.011