Fe-Ni-Ti三元合金體系相界面反應(yīng)研究.pdf

1、擴散連接中，相界面的遷移由界面處原子的擴散與溶解情況來決定。因此，對異相界面上原子的擴散研究就顯得十分重要。本文選擇Fe-Ni-Ti三元擴散偶以及擴散偶中的Fe-Ti、Ti-Ni和Fe-Ni二元界面來研究界面行為。實驗采用鉚釘法制備擴散偶試樣，經(jīng)過一定條件的退火熱處理后，擴散偶組元界面由原始的機械接觸轉(zhuǎn)變成冶金結(jié)合，在界面區(qū)域形成了不同于基體的擴散層。利用光學(xué)金相和SEM背散射技術(shù)對擴散偶界面區(qū)域特征進行了分析，結(jié)果表明：由于三元擴散偶

2、制作工藝上的特點，同一擴散偶兩個三結(jié)點區(qū)域生成的擴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)，對三元擴散偶中擴散層內(nèi)各擴散層的相進行了分析，發(fā)現(xiàn)Fe-Ni-Ti三元擴散偶經(jīng)過850℃200h退火熱處理后，在三結(jié)點區(qū)域沒有三元金屬間化合物生成。三元結(jié)點區(qū)域擴散層的相分別是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。 擴散偶熱處理后遠離三結(jié)點的Fe-Ti和Ti-Ni界面區(qū)域生成的擴散層

3、與基體之間界面清晰、規(guī)則；Fe-Ni界面生成的擴散層與基體之間沒有清晰的界面，這是因為熱處理后，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，是因為在界面兩側(cè)發(fā)生了成分突變。在分析二元系界面特征時還發(fā)現(xiàn)，實驗工藝參數(shù)對擴散層有較為重要的影響。溫度越高，擴散層厚度越厚，兩者符合指數(shù)關(guān)系；退火時間越長，擴散層厚度越厚，兩者呈拋物線關(guān)系。對二元界面區(qū)域擴散層內(nèi)各擴散層相進行分析時發(fā)現(xiàn)，各相生成順序與界面上原子濃度