董凤
,
陈少平
,
胡利方
,
樊文浩
,
孟庆森
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.02.006
采用电场激活扩散连接技术(FADB)实现了AZ31B/Cu的扩散连接.利用SEM、EDS和TEM分析了扩散溶解层的显微组织、相组成和界面元素分布.采用万能试验机对连接界面的抗剪切性能进行了测试.结果表明:AZ31B与Cu通过固相扩散形成了良好的冶金结合界面,扩散温度低于475℃时扩散溶解层由MgCu2、Mg2Cu和MgCuAl组成,此时接头的薄弱环节为Mg2Cu.扩散温度为500℃时扩散溶解层由Mg2Cu、(α-Mg+ Mg2Cu)共晶组织和MgCuAl组成,共晶组织的形成导致接头的抗剪强度进一步降低,并成为新的薄弱环节.当扩散温度为450℃,保温时间为30min时,界面的抗剪强度随保温时间的延长先增大后减小,最大可达40.23MPa.
关键词:
扩散连接
,
电场
,
扩散溶解
,
AZ31B/Cu
陈少平
,
董凤
,
孟庆森
,
樊文浩
稀有金属材料与工程
采用MA-FAPAS工艺,借助中间层TiAl的燃烧反应放热,原位合成了梯度金属陶瓷(TiC)pNi和金属间化合物TiAl,并同步完成了(TiC)pNi/TiAl/Ti的扩散连接,研究了在外加温度场、电场和应力场耦合作用下连接结构的形成机制.利用FE-SEM、TEM和XRD等手段对各层及连接界面的微观结构和相组成,以及电场作用下各连接界面元素扩散特征进行分析；采用显微硬度压痕法对连接界面的韧性进行分析；采用剪切法、冷淬法和有限元法对界面结合强度和残余应力分布进行分析计算.结果表明,各燃烧层均发生充分反应并形成了良好的冶金结合,连接界面处存在强烈的元素交互扩散；连接界面具有较强的抗剥离和抗剪切强度,(TiC)pNi/TiAl界面为接头的薄弱环节.
关键词:
梯度材料
,
原位合成
,
金属陶瓷
,
扩散连接
,
力学性能
董凤
,
陈少平
,
樊文浩
,
胡利方
,
孟庆森
稀有金属
本试验采用电场激活扩散连接技术(FADB)实现了Ti/Ni的扩散连接.研究了Ti/Ni两种材料发生界面扩散反应时新相的生成规律及其对连接强度的影响.利用扫描电子显微镜及能谱仪观察和分析了扩散层的显微组织、相组成和界面元素分布.采用万能试验机对扩散层的抗剪切性能进行了测试.研究结果表明,在电场作用下,Ti与Ni通过固相扩散形成了良好的冶金结合界面,界面处金属间化合物的生成次序依次为Ni3Ti、NiTi2、NiTi.当扩散温度≥750℃时,Ti表现出超塑性和良好的扩散性,促使扩散层中的Ni3Ti转变成富钛层,该富钛层的形成有利于接头强度的提高.界面的剪切强度随着电流的增大而增大,当电流为930～1200A时,界面的剪切强度可达90.54 MPa.
关键词:
电场激活
,
扩散连接
,
相变
,
Ti/Ni
,
剪切强度
