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铸铁钎焊连接的强度4632299永利皇宫网址_首页欢迎您

发布于:2022-05-22 20:17
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      利用SHS法合成的TIC金属陶瓷不但具有较高的硬度、耐磨性,而且由于其含有40%的金属Ni,因此也具有一定的韧性和强度。若能把这种材料应用到汽车挺柱上,不仅可以发挥陶瓷的耐磨性,还能保持金属的塑韧性,因此这种陶瓷挺柱会有很广阔的应用前景。
      从现有的4632299永利皇宫网址_首页欢迎您文献资料来看,陶瓷有很多种连接方法如钎焊和微波连接。其中钎焊方法已成为陶瓷与金属连接的主要方法之一,本文选用耐高温的NICsrBi钎料钎焊连接Tic陶瓷与铸铁。
      本试验使用的材料分别为自蔓延高温合成的TIC-40Ni陶瓷和普通铸铁,其中陶瓷的组织形貌见图1,铸铁和钎料NICsrBi的具体元素含量分别见表1和表2。为便于试验,在焊接前分别将TIC陶瓷切割成长40mm、宽10mm、高5mm的试片;将铸铁切割成长30mm、宽10mm、高4mm的试片。
      本试验采用从美国引进的辐射加热真空扩散焊机进行钎焊连接,该设备的工作室真空度可达lxlo-60Trr;采用电子扫描显微镜(sEM,s-570)对接头界面形貌进行观察,并对局部区域进面组织和结构。利用电子万能试验机(NISTRON行能谱分析,从而判定是否有金属间化合物和固MODEL1186)进行剪切试验,从而获得接头的剪溶体生成。使用X射线衍射仪(XRD,JDx强度3530M)判定接头的反应产物。
      采用NicrsiB钎料对Tic陶瓷与铸铁在连接温度为1373K,保温10 min的条件下进行钎焊连接。图2为TIC陶瓷/NICsrBi/铸铁接头的扫描照片,其中(a)为TIC陶瓷/NICsriB界面,(b)为NICsriB/铸铁界面。从(a)中可以看出:钎料在界面处与陶瓷结合良好,在界面处有一层凸起块状物形成,为便于分析把它定为A区;在钎料与铸铁的界面处也有一层小的凸起块状物形成,把它定为C区;为了便于分析,把未形成凸起块状物的区域称为B区。
      为了确定图2中A、B和C区的元素组成,对A、B和C区进行了能谱分析,具体的分析结果参见表3。从表3中可见:钎料中的A区主要由Ti元素组成,因此在A区中可能含有Ti的化合物或固溶体;而B区主要由Ni和F。两种元素组成,说明母材中的Ni和F。发生了一定规模的扩散,并在B区处形成了化合物或固溶体;C区也主要由Ti元素组成,说明C区也可能有Ti的化合物或固溶体。特别是:在表3中C区和A区的能谱分析结果相似,因此C区和A区的反应产物有可能相。
      为了进一步确定焊后的反应产物,对连接温度1373K、保温的TIC陶瓷/NICsriB/铸铁接头铸铁侧的断口进行了X射线衍射试验,衍射结果见图3。由衍射结果可知:反应产物主要是由Ni(5.5)、TIC和[Ni,Fe]组成。由能谱分析和X射线衍射结果可得到以下结论:在连接温度和时间一定的条件下,由于TIC陶瓷含有大量的Tic,其在反应过程中发生一定规模的扩散,因此在界面处有大量的凸起块状TIC存在。


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