Ni-Cr-P焊膏釬焊C/C復合材料的組織和性能
發(fā)布時間:2021-07-17 18:35
用真空熔煉、惰性氣體霧化法制備Ni-Cr-P金屬粉末,再加入有機黏結劑高速攪拌,制備Ni14Cr10P膏狀活性釬料。用制備好的焊膏真空釬焊C/C復合材料,測試釬焊接頭的剪切強度,通過OM,SEM,EDS,XRD等對釬焊接頭界面組織結構進行分析。結果表明:在釬焊溫度1000℃、保溫時間0.5 h條件下,獲得的接頭剪切強度達到28.6 MPa,然后隨著釬焊溫度上升或保溫時間延長,釬焊接頭強度下降;通過界面組織結構分析發(fā)現(xiàn)焊膏可以增加釬料層與C/C復合材料表面的接觸面積,有利于堵塞C/C復合材料表面的孔隙。焊后在界面處形成了交錯分布的Cr碳化物相緩沖層,使得界面呈現(xiàn)熱膨脹系數梯度增加的結構,有助于緩解熱失配,提高C/C復合材料釬焊接頭強度。
【文章來源】:材料工程. 2020,48(05)北大核心EICSCD
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
C/C復合材料坯體裝配示意圖(a)及剪切強度測試用模具示意圖(b)
圖2為Ni14Cr10P焊膏的TG與DTA曲線圖。由圖2可知,Ni14Cr10P焊膏的有機黏結劑載體在424.4 ℃左右分解揮發(fā),不會影響后續(xù)的釬焊效果。隨著溫度升高,Ni14Cr10P焊膏在891.3 ℃時出現(xiàn)吸熱峰值。從圖2還可以看出,Ni14Cr10P釬料的固液相線在890~910 ℃之間。由此,將釬焊最低溫度設定為950 ℃,然后再將釬焊溫度依次提高到1000,1050,1100,1150,1200 ℃來釬焊C/C復合材料。為了使釬料熔化充分,并且在C/C復合材料表面反應、鋪展、填縫,初始釬焊保溫時間設置為0.5 h,然后再依次將保溫時間延長到1,1.5,2 h進行釬焊。2.2 溫度和保溫時間對釬焊強度的影響
圖3是不同釬焊溫度和保溫時間條件下Ni14Cr10P釬料釬焊C/C復合材料接頭的剪切強度。由圖3(a) 可知,當保溫時間為0.5 h,釬焊溫度為1000 ℃時,C/C復合材料釬焊接頭剪切強度達到28.6 MPa。但是隨著釬焊溫度升高,釬焊接頭強度卻呈現(xiàn)下降趨勢,1100 ℃時為17.69 MPa,與1000 ℃釬焊溫度下接頭的剪切強度相比下降了38%左右。當釬焊溫度升高到1200 ℃,釬焊接頭的剪切強度只有15.62 MPa。由圖3(b) 可知,將釬焊溫度固定在1000 ℃,只增加保溫時間,釬焊接頭剪切強度出現(xiàn)同樣先上升再下降的趨勢。2.3 C/C復合材料接頭微觀組織結構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]樹脂補增密前后C/C復合材料在不同制動壓力下的摩擦學性能[J]. 郭晨,孫潤軍,王劍鋒. 固體火箭技術. 2018(04)
[2]金屬材料強化機理與模型綜述[J]. 范曉嫚,徐流杰. 鑄造技術. 2017(12)
[3]兩種雙基體C/C復合材料的微觀結構與力學性能[J]. 劉皓,李克智. 材料工程. 2017(08)
[4]炭布疊層穿刺C/C復合材料螺栓連接件微觀組織和力學性能[J]. 王杰,李克智,郭領軍,李賀軍,李偉,高全明,李照謙. 固體火箭技術. 2012(02)
[5]采用銀基活性釬料釬焊碳/碳復合材料[J]. 馬文利,毛唯,李曉紅,程耀永. 材料工程. 2002(01)
[6]Ag-Cu-Ti釬料中Ti元素在金剛石界面的特征[J]. 孫鳳蓮,馮吉才,劉會杰,邱平善,李丹. 中國有色金屬學報. 2001(01)
本文編號:3288712
【文章來源】:材料工程. 2020,48(05)北大核心EICSCD
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
C/C復合材料坯體裝配示意圖(a)及剪切強度測試用模具示意圖(b)
圖2為Ni14Cr10P焊膏的TG與DTA曲線圖。由圖2可知,Ni14Cr10P焊膏的有機黏結劑載體在424.4 ℃左右分解揮發(fā),不會影響后續(xù)的釬焊效果。隨著溫度升高,Ni14Cr10P焊膏在891.3 ℃時出現(xiàn)吸熱峰值。從圖2還可以看出,Ni14Cr10P釬料的固液相線在890~910 ℃之間。由此,將釬焊最低溫度設定為950 ℃,然后再將釬焊溫度依次提高到1000,1050,1100,1150,1200 ℃來釬焊C/C復合材料。為了使釬料熔化充分,并且在C/C復合材料表面反應、鋪展、填縫,初始釬焊保溫時間設置為0.5 h,然后再依次將保溫時間延長到1,1.5,2 h進行釬焊。2.2 溫度和保溫時間對釬焊強度的影響
圖3是不同釬焊溫度和保溫時間條件下Ni14Cr10P釬料釬焊C/C復合材料接頭的剪切強度。由圖3(a) 可知,當保溫時間為0.5 h,釬焊溫度為1000 ℃時,C/C復合材料釬焊接頭剪切強度達到28.6 MPa。但是隨著釬焊溫度升高,釬焊接頭強度卻呈現(xiàn)下降趨勢,1100 ℃時為17.69 MPa,與1000 ℃釬焊溫度下接頭的剪切強度相比下降了38%左右。當釬焊溫度升高到1200 ℃,釬焊接頭的剪切強度只有15.62 MPa。由圖3(b) 可知,將釬焊溫度固定在1000 ℃,只增加保溫時間,釬焊接頭剪切強度出現(xiàn)同樣先上升再下降的趨勢。2.3 C/C復合材料接頭微觀組織結構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]樹脂補增密前后C/C復合材料在不同制動壓力下的摩擦學性能[J]. 郭晨,孫潤軍,王劍鋒. 固體火箭技術. 2018(04)
[2]金屬材料強化機理與模型綜述[J]. 范曉嫚,徐流杰. 鑄造技術. 2017(12)
[3]兩種雙基體C/C復合材料的微觀結構與力學性能[J]. 劉皓,李克智. 材料工程. 2017(08)
[4]炭布疊層穿刺C/C復合材料螺栓連接件微觀組織和力學性能[J]. 王杰,李克智,郭領軍,李賀軍,李偉,高全明,李照謙. 固體火箭技術. 2012(02)
[5]采用銀基活性釬料釬焊碳/碳復合材料[J]. 馬文利,毛唯,李曉紅,程耀永. 材料工程. 2002(01)
[6]Ag-Cu-Ti釬料中Ti元素在金剛石界面的特征[J]. 孫鳳蓮,馮吉才,劉會杰,邱平善,李丹. 中國有色金屬學報. 2001(01)
本文編號:3288712
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