采用Fe基非晶钎料钎焊W-Cu复合材料界面组织与弯曲强度

采用Fe-Si-B系非晶钎料,钎焊温度1 060℃,保温30 min,真空度优于4×10~(-3)Pa时可实现W-Cu合金的真空钎焊连接,并对钎焊界面的微观组织、显微硬度、弯曲强度、元素分布及物相组成等进行分析。结果表明,钎焊连接界面致密,钎缝基体为Cu,Si,B等在Fe中的固溶体相,钎缝新生相为Fe基体上分布细密的α-Fe(W)相。钎缝显微硬度高于两侧母材,钎缝中主要为α-Fe(W)及FeCu_4,Fe_(0.9)Si_(0.1)及Cu_3Si。W-Cu复合材料钎焊接头的抗弯强度达到482 MPa,断面表现为解理断裂与韧性断裂的复合断裂形态。韧性断裂主要发生于钎缝与Cu组元的结合部位,而解理断裂发生于钎缝与W相的结合部位。     

Q345/Al_2O_3陶瓷扩散接头的组织与性能

采用铜粉(75wt%)+钛粉(25wt%)做中间层对Q345钢与Al_2O_3陶瓷进行了扩散连接,用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对接头界面和剪切断口进行了微观表征,并用电子万能试验机测试了接头的剪切强度。结果表明:Q345/Al_2O_3接头界面成形良好,连接可靠;在加热温度1000℃、保温时间30 min、压力45 k Pa参数下,接头存在明显的Q345侧反应层、Cu-Ti中间层、Al_2O_3侧反应层,物相主要为Ti Al3、Ti O_2、Cu_2Ti_4O、Ti_2Cu_3、Cu O、Ti Fe_2、Ti Mn5和Fe基固溶体。剪切试验显示,随着温度的增加剪切强度先增加后降低,加热温度为1000℃时,剪切强度达到最大(70.6 MPa),剪切断口形貌为脆性断裂,断裂位置主要发生在近陶瓷侧。     

Cu基钎料MIG钎焊接头断裂行为分析

研究用Cu3SilMn钎料、Cu10Mn6Ni钎料分别MIG钎焊镀锌Q235钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料／母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3SilMn、Cu10Mn6Ni钎料钎焊镀锌Q235钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308．2－308．7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331．5MPa、423．6MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3SilMn钎料）或在近界面上（Cu10Mn6Ni钎料）,是塑性断口。     

钢/铝异种金属激光-MIG复合焊接接头组织与性能研究

采用激光-MIG复合焊接的方法对Q960钢/6061铝异种金属进行了焊接,对比分析了添加Cu前后复合焊接接头的显微组织、物相组成和力学性能的变化,并对其断口形貌进行了观察。结果表明,添加Cu后焊接接头仍然保持着典型熔-钎焊特征,但是IZ(界面区)区域的界面层形态发生了明显改变,界面层厚度从加Cu前的16μm降低至加Cu后的6μm,界面层中的针状Fe_4Al_(13)相和舌状Fe_2Al_5相转变为细小絮状Al_(13)(Fe,Cu)4和舌状Al_5(Fe,Cu)2相,界面层中的显微裂纹消失;加Cu后钢/铝复合焊接接头的最高硬度仍然出现在界面层,但是最高硬度相对加Cu前有明显降低,这主要与界面层中形成了Al_(13)(Fe,Cu)4和Al_5(Fe,Cu)2金属间化合物有关;加Cu后焊接接头的抗拉强度和伸长率相较于加Cu前分别提高了110.5%和183.3%,而断裂位置都处于钢/铝界面区。     

ZrB2-SiC/Inconel 600钎焊接头界面结构与反应机理

采用Ag-28Cu钎料对ZrB2-SiC陶瓷与Inconel 600镍基合金进行真空钎焊连接。利用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪研究了钎焊接头界面结构、断口形貌,借助万能试验机测试其剪切强度。结果表明:采用Ag-28Cu钎料对ZrB2-SiC/Inconel 600真空钎焊,可以实现接头冶金结合,接头无裂纹及微孔隙缺陷。界面反应产物为Ni-Fe-Cr合金、Cu(s,s)+Ag(s,s)固溶体、(Cr,Fe)7C3+(Cr,Fe)3C2合金碳化物,结合扩散理论和热力学分析阐述了界面产物形成机理。钎焊接头室温平均剪切强度为32.92 MPa,断裂模式为解理断裂。     

Zr-Fe-Cu三元系700℃等温截面

利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等方法建立了Zr-Fe-Cu三元系700℃等温截面。证实此截面存在2个三元固溶相Zr(Fe,Cu)和Zr_2(Fe,Cu),分别用τ_1和τ_2表示。确定体系中存在7个稳定二元化合物Fe_2Zr、FeZr_3、CuZr_2、Cu_(10)Zr_7、Cu_8Zr_3、Cu_(51)Zr_(14)、Cu_5Zr,其中Cu_(51)Zr_(14)对第三组元表现出较大的固溶替代,体系中不存在Fe_(23)Zr_6相。     

304钢/QAl9-4铝青铜复合界面的显微组织及性能

采用真空扩散焊接技术制备304不锈钢与QAl9-4铝青铜双金属复合材料,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)分析了钢/铜复合界面的显微组织、相结构及化学成分,利用硬度测定仪及拉伸试验测试了界面处的力学性能。结果表明:在(1150±50)℃、4.0×10~(-2)Pa真空条件下,界面结合紧密,基体两侧的Fe、Al、Cu等合金原子发生互扩散,形成宽约140μm的过渡层,主要物相为Al Cr Fe_2、Al_4Cu_9、Al Ni3等,显微硬度最大值为420 HV0.02。复合材料的抗拉强度是278 MPa,拉伸断口在复合界面处,呈脆性断裂特征。钢/铜扩散焊接的机理是基体钢中Fe、Cr等元素优先在铜表面铺展润湿,在界面处与其他合金原子(Al、Cu等)发生相互扩散形成过渡层,最终形成良好的冶金结合。     

粉末冶金制备Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8与Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8高熵合金的微观组织与力学性能

采用"机械合金化(MA)+放电等离子烧结(SPS)"的方法制备出Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8和Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8两种高熵合金块体,并研究其微观组织和力学性能。结果表明:两种高熵合金均在机械合金化后形成了FCC+BCC相的合金粉末。与Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8合金相比较,当Cu元素被Al元素取代之后,Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8高熵合金粉末中BCC结构的固溶体相含量明显增加。经SPS烧结后,Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8由单相FCC和少量富Cr相组成;Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8则形成双相FCC结构。同时,两种高熵合金在室温下均表现出良好的压缩性能;相较于Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8,Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8的屈服强度由716 MPa提高到1181 MPa,抗压强度由1908 MPa提高为2111 MPa,硬度也由267 HV上升到482 HV,但塑性却由38.6%降至26.1%。     

Zr含量对Al-Cu-Mg合金均匀化处理显微组织和力学性能的影响

采用光学金相显微镜、X射线衍射、拉伸试验机、SEM断口分析等,研究了Zr含量对Al-Cu-Mg合金均匀化处理微观组织与力学性能的影响规律。结果表明,铸态Al-Cu-Mg-Zr合金中存在明显的枝晶偏析,沿晶界分布着大量块状Al_2Cu Mg和Al_2Cu相,以及少量Al-----_----7Cu_2Fe相。与铸态合金相比,经485℃×10 h均匀化处理后,Al-Cu-Mg-Zr合金的抗拉强度与伸长率均有较大幅度增加,且0强度和伸长率,其抗拉强度由157.56 MPa增大到319 MPa,增幅为102%,伸长率由0增大到7.55%,合金表现出良好的综合力学性能,这主要是由于均匀化处理使铸态组织中的粗大相回溶入基体中。断口为韧窝和准解理混合断裂特征。     

多孔NiTi形状记忆合金的制备工艺

以NH_4HCO_3为造孔剂,利用元素粉末混合烧结法制备了多孔NiTi形状记忆合金。研究了压制压力、烧结温度和烧结时间对多孔NiTi合金孔结构的影响,并分析了其物相组成。结果表明:随压制压力的增加,平均孔径和孔隙率逐渐减小;随烧结温度提高,多孔NiTi合金的平均孔径减小、孔隙率先增加后减少,孔隙分布趋于均匀;随烧结时间延长,多孔NiTi合金的平均孔径及孔隙率先增加后减少。在造孔剂添加量50%,压制压力250 MPa,烧结温度1000℃,烧结时间6 h条件下可制备出孔结构均匀(平均孔径为314μm,孔隙率56.3%)的多孔NiTi合金,其基体相为B2(NiTi)相。     

Cu核微焊点界面显微组织及拉伸力学性能研究

借助扫描电镜(SEM)、动态力学分析仪(DMA)等手段,对比研究Cu核微焊点和无核微焊点的界面显微组织演变及拉伸力学性能。结果发现,Cu核的加入使界面数量由2个变为4个,界面金属间化合物(IMC)的种类及形貌发生变化。无核微焊点的界面化合物主要为平面状Cu_6Sn_5;Cu核加入后,铜丝与钎料之间化合物主要为扇贝状Cu_6Sn_5,由于镀镍层的存在,在Cu核与钎料之间的界面化合物以(Cu_x,Ni_(1-x))_6Sn_5为主。通过拉伸及断口形貌分析发现,Cu核微焊点的拉伸强度显著高于无核微焊点。无核微焊点断口处存在大量河流状花样、撕裂棱及韧窝,表现出经典的准解理断裂特征;而Cu核微焊点断口处存在大量韧窝,断裂模式接近韧性断裂。     

压制力对A1203弥散强化Cu/Cr复合材料组织和性能的影响

用粉末冶金方法制备了Cu-Al2O3/Cr复合材料,研究了压制力(200、250、300、350 MPa)对烧结件显微组织的影响以及该复合材料的密度、硬度、导电率的变化.结果表明,随着压制力的增大,Cu基体中的孔隙尺寸明显变小,Cr相晶粒尺寸变小并趋于均匀,而且Cu-Al2O3/Cr复合材料的密度和导电率都快速增加,复合材料的硬度在压制力从200 MPa增加到300 MPa时,材料的硬度增加比较缓慢,继续增压,材料的硬度增加明显较快.     

烧结温度对FeCu基烧结胎体组织及性能的影响

为降低Fe基粉末的烧结温度,在Fe基粉末中添加一定比例的CuZnSnMnSi粘结剂粉末,研究了不同烧结温度下烧结胎体的组织及性能。结果表明,烧结胎体主要由Cu基固溶体、Fe基固溶体及(Mn,Si)_x·O_y相组成,随着烧结温度的升高,烧结胎体的相对密度先增大后减小,条带状(Mn,Si)_x·O_y相逐渐聚集长大成圆球状;随着烧结温度的升高,烧结胎体的抗弯强度先升高后降低,在烧结温度为750℃时,烧结胎体具有最大的平均抗弯强度684 MPa;烧结胎体的抗弯强度主要取决于相对密度和(Mn,Si)_x·O_y相,界面孔隙、条带状或大尺寸圆球状(Mn,Si)_x·O_y相的存在是抗弯强度降低的主要原因。     

冷却速度对制备AlCuFe准晶的影响

采用常规铸造法制备了Al_(64)Cu_(24)Fe_(12)准晶,研究了不同冷却速度对准晶的组织和相变化的影响。结果表明:铸态时,试样中的主要组成相基本相同为λ((Al-Cu)_(13)Fe_4)、I(Al_(64)Cu_(24)Fe_(12))、β(τ)(Al(Fe,Cu))、η(AlCu)相。其中冷却速度越大准晶合金的微观组织晶粒越细小,对先析出相λ相的抑制越明显。经过820℃保温6 h热处理后所有试样中都得到成分趋于单一的I相。而与其他试样相比,冷却速度最快的试样表面组织形貌更加平整,I相更加均匀单一化。     

Cu85Sn15粘结剂对铁基胎体抗弯性能的影响

为降低铁基粉末烧结温度和改善铁基胎体的力学性能,研究了Cu85Sn15粘结剂对铁基胎体抗弯强度的影响规律.采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察含Cu85Sn15铁基胎体T1的孔隙形貌、断口形貌和扩展路径,利用能谱分析(EDS)定性分析胎体T1的物相组成.结果表明,随着烧结温度升高,胎体T1的抗弯强度先升高后微降,在烧结温度为820~850℃时,胎体T1具有良好的强韧匹配;胎体T1断裂位置由颗粒界面向烧结颈、熔化的Cu85Sn15凝固组织转变.胎体T1孔隙的减少、致密度的增大是其强度提高的主要原因,Cu85Sn15合金软相的存在是其塑性提高的主要原因.     

深过冷三元Fe_(35)Cu_(35)Si_(30)合金的液相分离与枝晶生长特征（英文）

采用熔融玻璃净化技术研究了三元Fe_(35)Cu_(35)Si_(30)合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328 K(0.24T L)。结果表明,合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24 K时,α-Fe相为初生相,凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24 K之后,合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230K的范围内,Fe Si金属间化合物为富Fe区的初生相;当过冷度高于230 K时,Fe_5Si_3金属间化合物取代Fe Si相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加,Fe Si相的生长速率逐渐升高,而Fe_5Si_3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区,初生相始终为Fe Si金属间化合物。能谱分析表明,富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。     

Cu-Zr-Al-Y块体非晶合金复相材料的力学性能

利用铜模喷铸法和等温退火热处理,制备具有不同晶化程度的(Cu_(47)Zr_(45)Al)8)_(98.5)Y_(1.5)块体非晶基复相材料(BMGCs),研究了其显微组织与力学性能的关系。结果表明,随着退火温度增加,(Cu_(47)Zr_(45)Al)8)_(98.5)Y_(1.5)非晶基复相材料的晶化分数(V_f)上升,相转变进程为:非晶→非晶+Cu_(10)Zr_7→非晶+Cu_(10)Zr_7+AlCu_2Zr+Al_2Zr。晶化过程中结晶相的析出强化作用能明显提高合金的显微硬度,760K退火20min后合金最大硬度(HV)可达691。合金断裂强度随退火温度升高先增加后减小。680K等温退火后合金断裂强度达到最高,为1 950MPa。断口SEM显示随着热处理温度提高,非晶基复相材料断裂模式由韧-脆混合断裂模式向解理脆性断裂模式转变。试验结果表明,可以通过控制退火温度、退火时间等参数对Cu基块体非晶基复相材料的力学性能进行调控。     

苛刻热循环对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊界面及接头性能的影响

采用SEM、EDS、XRD等对苛刻热循环下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊界面IMC及接头性能进行研究。结果表明:苛刻热循环下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊界面IMC由(Cu,Ni)_6Sn_5和Cu_3Sn相组成;随热循环周期的增加,钎焊接头的界面IMC(Cu,Ni)_6Sn_5形态由波浪状转变为局部较大尺寸的"笋状",IMC平均厚度和粗糙度增大,相应接头剪切强度降低。添加适量Ni 0.05%(质量分数)的钎焊接头界面IMC平均厚度和粗糙度最低,接头剪切强度最高。在100热循环周期内,随热循环周期增加,Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头剪切断口由呈现钎缝处的韧性断裂向由钎缝和IMC层组成以韧性为主的韧-脆混合断裂转变。     

苛刻热循环对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊界面及接头性能的影响EI北大核心CSCD

采用SEM、EDS、XRD等对苛刻热循环下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊界面IMC及接头性能进行研究。结果表明:苛刻热循环下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊界面IMC由(Cu,Ni)_6Sn_5和Cu_3Sn相组成;随热循环周期的增加,钎焊接头的界面IMC(Cu,Ni)_6Sn_5形态由波浪状转变为局部较大尺寸的"笋状",IMC平均厚度和粗糙度增大,相应接头剪切强度降低。添加适量Ni 0.05%(质量分数)的钎焊接头界面IMC平均厚度和粗糙度最低,接头剪切强度最高。在100热循环周期内,随热循环周期增加,Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头剪切断口由呈现钎缝处的韧性断裂向由钎缝和IMC层组成以韧性为主的韧-脆混合断裂转变。     

机械合金化诱导Fe—Cu系固溶度的扩展

X射线衍射(XRD)表明室温下几乎不固溶的Fe—Cu系经5h球磨后可形成亚稳过饱和固溶体.对于Fe_(1-x)Cu_x,当0≤x≤0.10时形成单一的bcc相,x≥0.30时形成单一的fcc相,0.10相似文献