拉伸法评价钎料/金刚石单晶颗粒的界面结合特性

钎料／金刚石单晶颗粒界面结合特性的评价及结合强度的测定是金属结合剂金刚石工具研究和应用中的关键性问题。根据这方面研究工作的现状,本文提出一种新的测试方法,即采用单层金刚石颗粒平面紧密排布方式将金刚石单晶颗粒通过钎料与基体钎焊,制备拉伸试样,通过拉伸试验测得钎焊单层金刚石颗粒与基体的结合强度,再结合断口的微观分析对钎料／金刚石单晶颗粒的界面结合特性进行评价。     

铜基钎料的研究进展及应用

随着钎焊技术的发展,各种合金钎料也应运而生.与银基钎料相比,铜基钎料具有强度高、成本较低、钎焊性能好、硬度适中、钎焊接头性能好、钎料流动性较好等优点,可以广泛应用于航空航天、机械制造、能源及石化工业等领域,满足了绿色环保要求并增加经济效益,受到国内外学者和研究人员的高度重视.但铜的熔化温度过高,通常采用合金化手段即添加...     

高强度低熔点铜基钎料的研制

研制一种用于低碳钢钎焊的高强度铜基钎料,试验确定了钎料的成分为Cu-33Mn-8Ni-5Sn-1Zn-0.2Si-0.1La,并对其钎焊工艺性能、接头组织及力学性能进行了研究。结果表明,该钎料冶金特性优异,界面结合致密,焊后表面光滑。性能测试表明,此钎料具有良好的铺展性、填缝性,钎焊接头强度高,并且熔点相对较低,可以用于碳钢钎焊。     

铜基与银基钎料用膏状钎剂的研究

研究的适用于铜基、银基钎料使用的状钎剂，具有钎焊工艺性能优良，活性温度区间宽（５５０－９５０℃），残渣废蚀性小的特点，配合国产钎料（如ＢＣｕ６０ＺｎＳｎ，ＢＡｇ４５ＣｕＺｎ等），可用于铜及其合金、钢及不锈钢以及镍基合金的钎焊，产品已形成了系列。     

铜基钎料钎焊SiC/Nb的接头组织及强度

为了连接SiC陶瓷与铌合金．用铜基钎料对SiC陶瓷与金属铌进行了钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和高温强度进行了研究。结果表明,使用铜基钎料可以实现SiC陶瓷和铌合金的连接且在试验温度范围内。接头强度随钎焊温度升高呈上升趋势。通过扫描电子显微镜现察,钎料与SiC陶瓷钎焊接头明显分层,存在一层较厚的过渡层,性质介于金属与陶瓷之间。获得这种层状结构对缓和焊接残余应力十分有利,500℃下,三点弯曲强度试验测试达290MPa。     

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。     

Ag-Cu-Ti钎料钎焊单晶金刚石磨粒的研究

本文根据金刚石与其它元素的结合机理，分析了高强度连接元素Ni、Co、Mn、Si、B，低熔点连接元素Ag、Cu、Zn、Sn和强碳化物形成元素Ti、Cr、W对金刚石的连接作用，研制出6种适合不同焊接条件的钎焊单晶金刚石磨粒的合金钎料。试验结果表明，在焊接温度为940℃，真空钎焊无镀膜单晶金刚石磨粒与45钢基体时，用钎料90(Ag72-Cu)-10Ti合金箔的焊接强度比用AgCu共晶合金箔与Ti箔的焊接强度高。     

C_f/C复合材料铜基活性钎料真空钎焊接头的组织与性能

用铜基活性钎料对Cf/C复合材料进行真空钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和接头强度进行研究。结果表明,使用铜基活性钎料可实现Cf/C复合材料的连接,且在实验温度范围内,钎料成分对接头强度具有重要影响。室温下焊接接头的最高剪切强度达21 MPa。     

银铜基钎料的安装钎焊工艺研究

对银铜基钎料用于安装钎焊进行了分析研究.通过模拟试验及X光、金相、性能等检测,确定出该钎料钎焊工艺参数.试验结果表明,该钎料可满足安装钎焊、脱焊的工艺需要,解决了铜基钎料的存在的问题.     

多元铜基活性钎料对c-BN的润湿性与微观组织

采用座滴法试验研究了多元铜基活性钎料中Ti,Zr活性元素对c-BN润湿性的影响,借助于扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),结合键参数理论分析探讨了多元铜基活性钎料的微观组织,发现钎料主要由Cu固溶体、富Sn相和少量金属间化合物组成.通过计算元素间化学亲和力大小,进一步阐述了多元铜基活性钎料中Ti,Zr活性元素对c-BN润湿性的影响机制.结果表明,多元铜基活性钎料中,添加Ti活性元素比Zr元素更容易润湿c-BN.     

金属结合剂金刚石磨具的研究进展

本文介绍了各种金属结合剂的性能、主要配方体系和应用范围,概述了金属结合剂金刚石磨具的制备方法：烧结法、电镀法、单层钎焊法。重点综述了国内外改善烧结金属结合剂金刚石磨具中结合剂对金刚石把持力所采取的主要措施和最新研究进展,并对金属结合剂金刚石磨具的发展作了进一步展望。     

CVD金刚石膜的钎焊界面反应层及微结构

借助扫描电镜和电子探针,分析了金刚石与Ag-Cu-Ti活性钎料界面反应层的微观组织结构、界面新生化合物的形成机理以及焊接工艺条件对界面结构的影响,建立了钎焊接头界面结构物理模型.结果表明,在一定的钎焊工艺条件下,金刚石/钎料界面存在灰色的新生化合物TiC,与TiC相邻的是蜂窝状的TiCu相;接头断裂不仅仅发生在TiC相中,有时断裂也发生在TiCu层.钎焊加热温度、保温时间、钎料层的含Ti量对CVD金刚石厚膜与硬质合金的接头结构模型有重要影响.     

Interfacial Reactions between Cu-Zr filler metal and alumina and kinetics of reaction layer growth

The interfacial reactions and kinetics of the reaction layer growth in Cu-Zr/A1₂O₃ system were investigated and compared with those in Cu-Ti/Al₂O₃ system. Therrnodynamic analysis showed that the interfacial reaction can proceed until the activity of aluminum in the Cu-5 at.% Zr filler metal reaches about 0.27 at 1373 K. Growth of reaction layer, ZrO₂, was controlled by the diffusion of oxygen through ZrO₂ layer. The activation energy for ZrO₂ growth was 126 kJ/mol. Instead of using a complex redox reaction, a simple oxidation model between reactive metal and oxygen was found to adequately describe the reaction layers growth in ceramic/metal systems. The parabolic rate constant could be expressed in terms of oxygen vacancy concentration at the reactive metal/reactive metal oxide interface. The slower growth of TiO, in comparison with ZrO₂, can be rationalized using the parabolic rate constant. The lower diffusion coefficient of oxygen vacancy and a less negative free energy change of TiO formation have a dominant effect over the higher oxygen vacancy concentration at the Ti/TiO interface which resulted in slower TiO growth.     

非晶钎料加铜层连接Si3N4陶瓷的高温强度

采用TiZrCuB非品钎料和铜箔中间层连接Si3N4陶瓷,研究了钎料成分、中间层厚度和测试温度对接头高温强度的影响,分析了接头的强化机理．结果表明,随测试温度的升高,接头强度总体呈现先降低后升高的现象．在测试温度为773K时,接头抗弯强度最低为135MPa;但当测试温度升高致1123K时,接头抗弯强度达到230MPa．通过插入铜中间层使界面反应层仅剩下连续致密的TiN层,脆性的Ti—Si化合物层被推向焊缝中心并细化呈颗粒状,这使接头室温强度和高温强度明显提高．     

镍对Ag20CuZnSnP钎料铺展润湿性和接头抗剪强度的影响

通过在Ag20CuZnSnP钎料合金的基础上添加不同含量的元素Ni,研究并分析了不同含量的Ni元素对钎料铺展性能和钎焊接头抗剪强度的影响。结果表明,当钎料合金中Ni元素的含量超过2．0％时,钎料在1Cr18Ni9Ti不锈钢上的铺展面积可大大提高;当钎料中Ni元素含量为2．0％时,同种和异种母材钎焊接头的抗剪强度均达到最大值。对钎料微观组织分析表明,在钎料合金中加入元素Ni可以明显细化钎料合金中粗大树枝晶状的锡青铜组织,而元素Ni会夺取金属间化合物Cu3P中的P元素,在钎料中主要以金属间化合物Ni3P的形式存在。     

高频感应钎焊金刚石界面特征

讨论了在相同高频感应钎焊工艺条件下用两种不同成分的NiCr钎料钎焊镀Ti金刚石和无镀层金刚石的界面特征。利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射研究了深腐蚀处理后的钎焊金刚石颗粒。结果表明,钎料成分不同、金刚石镀Ti与否,金刚石表面生成的碳化物成分和形态各异。钎焊镀Ti金刚石表面的碳化物致密且呈法向生长,而钎焊无镀层金刚石表面的碳化物疏松且切向生长。钎焊金刚石颗粒的研磨试验证实,界面碳化物成分和形态的不同决定了它们同金刚石结合强度的高低。     

Strength and interfacial microstructure of Si3N4 joint brazed with amorphous Ti-Zr-Ni-Cu filler metal

In this paper, the vacuum brazing of Si3N4 ceramic was carried oat with Ti40Zr25Ni15Cu20 amorphous filler metal. The interfacial microstructure was investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) etc. According to the analysis, the interface reaction layer was made up of TiN abut on the ceramic and the Ti-Si, Zr-Si compounds. The influence of brazing temperature and holding time on the joint strength was also studied. The results shows that the joint strength first increased and then decreased with the increasing of halding time and brazing temperature. The joint strength was significantly affected by the thickness of the reaction layer. Under the same experimental conditions, the joint brazed with amorphous filler metal exhibits much higher strength compared with the one brazed with crystalline filler metal with the same composition. To achieve higher joint strength at relatively low temperature, it is favorable to use the amorphous filler metal than the crystalline filler metal.     

原子吸收分光光度法测定铜基金属结合剂中锡含量

铜基金属结合剂中锡的含量较高,在使用化学分析时,步骤烦琐,试剂使用量大。本文采用原子吸收分光光度法测定铜基金属结合剂中锡的含量,不需分离基体铜,直接测定锡含量,经过对实验数据进行数学处理,证明分析结果准确、可靠,重现性好。     

金刚石制品的金属胎体的研究现状

对金刚石制品的金属胎体的研究归纳为金刚石与金属胎体的结合机理、金属胎体体系、金属胎体材料制备方法以及金属胎体的性能表征及评价体系四方面的研究。对各方面的研究现状进行了较详细的分析,指出了存在的问题。提出了解决这些问题的对策,尤其提出了独特的且有效的金属胎体性能表征方式和评价体系,可为金属胎体的深入研究的提供有力的参考。