二元金属体系固相相界面扩散溶解层研究

《二元金属体系固相相界面扩散溶解层研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、二元金属体系固相相界面扩散溶解层研究(申请中国石油大学工学搏士学位论文)’华东学科专业：研究方向：博士生：指导教师：化工材料材料的复合与组装宋玉强李世春(教授)2007年5月二元金属体系固相相界面扩散溶解层研究摘要在许多工程材料的生产制备工艺中，扩散和溶解是一个重要的过程。二组元在相界面发生固相扩散和溶解，会在相界面处形成由固溶体和金属化合物构成的扩散溶解层，扩散溶解层的性质在很大程度上影响着材料的性能。因此，有关扩散溶解层的结构、析出和长大规律以及形成机理已经成为材料工程中研究的重要课题。虽然已经有一些关于扩散溶解层的

2、理论和模型，但是还有许多方面需要补充和完善。本文以扩散溶解层为研究主线，从试验和理论两个方面开展了研究。论文选择二元完全固溶体系、二元有限固溶体系、二元部分固溶体系和二元互不固溶体系四类合金系作为研究对象。利用粉末烧结和镶嵌式扩散偶两种方法制备出四类扩散溶解层，利用oM、SEM、WDS和EDS分析扩散溶解层，利用扩散和结晶理论研究扩散溶解层的形成机理和过程，利用TFDC相图对Cu／Ni扩散溶解层进行分析。论文研究了Cu／Ni、AI／Zn、AI／lVlg、A1／Cu、A1／Co、Co／Zn、C“Ti和Ni／Ti八种二元金属

3、体系扩散溶解层的结构、析出规律以及形成机理。研究结果表明，在一定的退火热处理条件下，二元金属体系扩散溶解层中的各个相层按顺序析出，在上一个相层界面或内部形核，以。平面式”或“柱状”长大方式同向或相向生长；最终在二组元相界面处形成包括二元合金相图上所有相(固溶体和金属化合物)在内的扩散溶解层，扩散溶解层的结构与相图上各个相的排列顺序一致。论文还利用TFDC相图对Cu／Ni扩散溶解进行了分析。结果表明，CuBqi界面电子密度的连续性要求，是扩散溶解层a形成的原因之一；扩散溶解层a对Cu和Ni的扩散溶解起控制作用。论文针对四类

4、二元金属体系，总结出了五种二元金属体系扩散溶解层的形成规律，并形成了“二元金属体系固相相界面扩散、溶解和结晶模型”。二元金属体系固相相界面扩散溶解层研究属于应用基础性研究，得出的结论对于材料扩散连接、粉末冶金和机械合金化等生产工艺的制定和理论研究具有一定的参考作用。关键词：扩散连接；粉末冶金；扩散溶解层；扩散；溶解；TFDC相图ⅡResearchOnBinaryMetalSystemInterphaseDiffusionSolutionZoneABSTRACTIntheproductionofmanyengineerin

5、gmaterials，diffusionandsolutionarea_r1．importantprocess．Whenthediffusionandsolutionoccursincontactzonebetweentwometals，thediffusion—solutionzoneappearsininterphase，whichismadeupofsolidsolutionandintermetalliccompound．Thecharactersofdiffusion．solutionzonecanaffect

6、theperformanceofmaterial．Therefore，thenucleationandgrowthofdiffusion-solutionzoneanditsstructureareallimportanceinmaterialengineering．Thediffusion—solutionzoneinC、l，Ni，AVZn，A1／Mg，Al／Cu，AFCo，Co／Zn，Cu／TiandNi／Tihasbeenresearchedexperimentallyandtheoreticallyinthisp

7、aper．Fourkindsofbinarysystemwerechosenaccordingtothephasediagram．Thespecimenswerepreparedbymeansofpowdersinteringanddiffusioncouplemadebyinlaying．Thediffusion—solutionzoneisanalysedwithOM，SEM，WDSandEDS．Themechanismofnucleationandgrowthofthediffusion．solutionzonea

8、reresearched．111cdiffusion-solutionzoneareresearched．mCu，Ni，Al／Zn，AI／Mg，AI／Cu,A1／Co，Co／Zn，C叽iandN肌system．11leresultsshowedthateachprimaryphaselayernucleatedbys