Fe-Ni-Ti三元合金體系相界面反應(yīng)研究.pdf

1、擴(kuò)散連接中，相界面的遷移由界面處原子的擴(kuò)散與溶解情況來(lái)決定。因此，對(duì)異相界面上原子的擴(kuò)散研究就顯得十分重要。本文選擇Fe-Ni-Ti三元擴(kuò)散偶以及擴(kuò)散偶中的Fe-Ti、Ti-Ni和Fe-Ni二元界面來(lái)研究界面行為。實(shí)驗(yàn)采用鉚釘法制備擴(kuò)散偶試樣，經(jīng)過(guò)一定條件的退火熱處理后，擴(kuò)散偶組元界面由原始的機(jī)械接觸轉(zhuǎn)變成冶金結(jié)合，在界面區(qū)域形成了不同于基體的擴(kuò)散層。利用光學(xué)金相和SEM背散射技術(shù)對(duì)擴(kuò)散偶界面區(qū)域特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：由于三元擴(kuò)散偶

2、制作工藝上的特點(diǎn)，同一擴(kuò)散偶兩個(gè)三結(jié)點(diǎn)區(qū)域生成的擴(kuò)散層形貌并不完全相同。利用電子探針微區(qū)成分分析技術(shù)，對(duì)三元擴(kuò)散偶中擴(kuò)散層內(nèi)各擴(kuò)散層的相進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)Fe-Ni-Ti三元擴(kuò)散偶經(jīng)過(guò)850℃200h退火熱處理后，在三結(jié)點(diǎn)區(qū)域沒(méi)有三元金屬間化合物生成。三元結(jié)點(diǎn)區(qū)域擴(kuò)散層的相分別是Fe/Ti金屬間化合物與Ni形成的混合物和Ti/Ni金屬間化合物與Fe形成的混合物。 擴(kuò)散偶熱處理后遠(yuǎn)離三結(jié)點(diǎn)的Fe-Ti和Ti-Ni界面區(qū)域生成的擴(kuò)散層

3、與基體之間界面清晰、規(guī)則；Fe-Ni界面生成的擴(kuò)散層與基體之間沒(méi)有清晰的界面，這是因?yàn)闊崽幚砗?，前者生成的是金屬間化合物，后者生成的是固溶體。金屬間化合物與基體間界面清晰，是因?yàn)樵诮缑鎯蓚?cè)發(fā)生了成分突變。在分析二元系界面特征時(shí)還發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)對(duì)擴(kuò)散層有較為重要的影響。溫度越高，擴(kuò)散層厚度越厚，兩者符合指數(shù)關(guān)系；退火時(shí)間越長(zhǎng)，擴(kuò)散層厚度越厚，兩者呈拋物線關(guān)系。對(duì)二元界面區(qū)域擴(kuò)散層內(nèi)各擴(kuò)散層相進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，各相生成順序與界面上原子濃度