部分Ni基釬料合金的相平衡實(shí)驗(yàn)研究及其焊接性能表征.pdf

1、鎳基釬料在其工作溫度下具有較高的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、良好的抗氧化、抗鹽霧腐蝕性能和導(dǎo)電性能，因此在航空、航天、化工、能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。鎳基釬料合金通常是由多種合金元素構(gòu)成的復(fù)雜體系，因而其成分設(shè)計(jì)比較困難，而相圖作為材料設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，在合金成分設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用。本論文首先實(shí)驗(yàn)測定部分鎳基釬料合金三元系的相圖，在此基礎(chǔ)上對鎳基釬料合金進(jìn)行成分設(shè)計(jì)，并對其合金的焊接性能進(jìn)行分析表征。所取得的研究結(jié)果如下:
　　(1)通過合金

2、法，采用了EMPA背散射電子圖像組織觀察、WDX成分分析以及XRD相結(jié)構(gòu)分析等技術(shù)，對Ni-Ti-Zr三元系在1000℃和1200℃時(shí)的相平衡進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測定，確定了Ni-Ti-Zr在1000℃和1200℃時(shí)全成分范圍的等溫截面相圖。在Ni-Ti-Zr三元系中未發(fā)現(xiàn)三元化合物相。
　　(2)通過合金法，采用了EMPA背散射電子圖像組織觀察、WDX成分分析以及XRD相結(jié)構(gòu)分析等方法，對Ni-Ti-Si三元系在800℃和900℃時(shí)的相平

3、衡進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測定，確定了Ni-Ti-Si在800℃和900℃時(shí)全成分范圍的等溫截面相圖。在Ni-Ti-Si三元系中發(fā)現(xiàn)了τ1、τ2、τ3、τ4、τ6和τ7共計(jì)6個(gè)三元化合物，除了τ2近似為化學(xué)計(jì)量比化合物外，其余各三元化合物相均存在一定的固溶度。
　　(3)通過合金法，采用了EMPA背散射電子圖像組織觀察、WDX成分分析以及XRD相結(jié)構(gòu)分析等方法，確定了Ni-Cr-Zr三元系在1100℃時(shí)全成分范圍內(nèi)的等溫截面相圖。在Ni-Cr-

4、Zr三元系中未發(fā)現(xiàn)三元化合物相。
　　(4)基于本研究所獲得的Ni-Ti-Zr三元系的相圖信息，設(shè)計(jì)了Ni-Ti基釬料的合金成分。并對釬料的微觀組織形貌、在304不銹鋼基板上的潤濕性、與基板間的界面成分等焊接性能進(jìn)行了表征。本研究中的Ni-Ti基釬料合金的熔點(diǎn)在1100～1200℃之間，滿足鎳基釬料高溫段的熔點(diǎn)要求;釬料合金能夠較好地潤濕304不銹鋼基板，在不銹鋼基板上形成平直界面，不存在粗大化合物相;其中Ni60Ti28(SiZ