feniti三元合金体系相界面反应研究

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1、摘要扩散连接中，相界面的迁移由界面处原子的扩散与溶解情况来决定。因此，对异相界面上原子的扩散研究就显得十分重要。本文选择Fe．Ni．Ti三元扩散偶以及扩散偶中的Fe．Ti、Ti—Ni和Fe-Ni二元界面来研究界面行为。实验采用铆钉法制备扩散偶试样，经过一定条件的退火热处理后，扩散偶组元界面由原始的机械接触转变成冶金结合，在界面区域形成了不同于基体的扩散层。利用光学金相和SEM背散射技术对扩散偶界面区域特征进行了分析，结果表明：由于三元扩散偶制作工艺上的特点，同一扩散偶两个三结点区域生成的扩散层形貌并不完全相同。利用电子探针微区成分分析技术，对三元扩散偶中扩散层内各扩

2、散层的相进行了分析，发现Fe-Ni．Ti三元扩散偶经过850℃200h退火热处理后，在三结点区域没有三元金属间化合物生成。三元结点区域扩散层的相分别是Fe／Ti金属间化合物与Ni形成的混合物和Ti／Ni金属问化合物与Fe形成的混合物。扩散偶热处理后远离三结点的Fe．Ti和Ti．Ni界面区域生成的扩散层与基体之间界面清晰、规则；Fe．Ni界面生成的扩散层与基体之间没有清晰的界面，这是因为热处理后，前者生成的是金属间化合物，后者生成的是固溶体。金属间化合物与基体间界面清晰，是因为在界面两侧发生了成分突变。在分析二元系界面特征时还发现，实验工艺参数对扩散层有较为重要的影响

3、。温度越高，扩散层厚度越厚，两者符合指数关系；退火时间越长，扩散层厚度越厚，两者呈抛物线关系。对二元界面区域扩散层内各扩散层相进行分析时发现，各相生成顺序与界面上原子浓度也有很大关系。关键词：金属间化合物，相界面，三元扩散偶，Fe-Ni．TiStudiesonPhaseInterfaceReactionofFe—Ni—TiTernarySystemLeiChenglong(MaterialsProcessingEngineering)DirectedbyProf．LiShichunAbstractThemigrationofphaseinterfaceindiffu

4、sionbondingisuptothediffusionanddissolutionofatomsattheinterface，SOitisveryimportanttoresearchthediffusionofatomsatdifferentphaseinterface．TheFe-Ni—Tidiffusiontriplespecimensweremadebyrivetingmethodtoresearchtheinterfacebehavior．Afteraseriesofheattreatmentunderdifferentconditions，diffu

5、sionzonesbetweenthecomponentsareformedfromthecompactcontactofthebulksofthecomponents．ThemicrostructurecharacteristicsofthediffusionzoneswerestudiedbymeansofopticalmetallographyandSEMbackscatteringtechnique．Theresultsshowthatthediffusionphenomenaattriplepointsinthespecimensareaffectedby

6、themechanicaltechnicsofpreparingspecimens．WiththehelpofthePhotoelectronSpectroscopyandphasediagram，ithasbeenshownthattherearenoternaryintermetalliccompoundswhentheFe-Ni．Tidiffusiontripleareannealedat850。Cfor200hours．Thephasesofdiffusionlayerregionattriplepoints，respectively,aretheFe／Ti

7、intermetalliccompoundwithamixtureofNiandTi／NiintermetalliccompoundwithamixtureofFe．TheinterfacesbetweendiffusionlayersandmatrixandinterfacebetweenFe-TiandTi．NiareregularandclearduetointermetalliccompoundsintheinterfaceTheinterfacesbetweendiffusionlayersandmatrixarevagueatFe-Niinterfa