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时间:2019-05-16
《AlCuMg三元扩散偶相界面实验研究》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、摘要异种金属的真空扩散连接在工业上具有重要的应用,界面扩散层对连接接头性能有着重要的影响。本文采用铆钉法制备了Al/C硼Ⅵg三元扩散偶,在真空炉进行扩散反应,使用光学显微镜和扫描电子显微镜,结合电子探针微区成分分析的方法,研究了该扩散偶中两元和三元相界面处扩散反应层的特征,探讨影响扩散层形成、长大的因素及扩散层的形成机制。研究结果表明,烧结温度是最重要的影响因素,烧结温度不同,组成扩散层的相层种类不同。烧结温度为350.550℃时,Al/Cu界面处生成的扩散层由CuAl、CuAl2和C啦13三个相层组成;烧结温度为600℃时,生成的扩散层由CuAl、CuAl2、Cu4A13和Cu5A13四个相
2、层组成。扩散偶经过450℃的热处理后,A№硼Mg三元交接区域中存在A16CuM朗,A17Cu3M96,A12CuMg,A15Cu6M92,Cu5A13五种化合物新相。热处理温度为500℃时,Al/Cu/Mg三元交接区域中存在A12CuMg,A17Cu3M96和Cu9A14三种金属间化合物新相。热处理温度不同,扩散偶中A1/Cu/Mg三元交接区域的扩散反应层中新相的排列顺序不同,扩散反应层的生成机理也不同。实验证明应力为低温烧结时扩散的重要的驱动力。Mg倒界面过渡区的形成主要经过四个阶段,其物相的形成顺序依次为:MgAl_M勖A12_M92A13。组元在液.固转变时和在固态扩散反应过程生成金属间
3、化合物的机理不同,生成金属间化合物的种类也不同。关键词:Al/CMⅥg扩散偶,扩散层,界面,固态扩散,三元金属间化合物studyofPhaseInterfaceofAl/Cu/Mg1’erna呵DiffusionCoupleZhenXicai(MaterialsScience)DirectedbvProf-LiShich蚰、racuumdi丘’usionweldingofheterogeneousmetalshaSimportantapplicationsinindus时aIldtheinterfacedi丘hsionlayerplaysa11importantr01eint11eweldin
4、gjoint.Al/CⅣMgdi丘hsioncouplesmadebyinlayingmethodareheat-treatedinVacu眦籼ealing矗mme,thentlledifmsion—reactionzonesofAl/C“Mgdifmsioncouples’bina巧andtemaryphaLseinterf.acewereresearchedtoidenti矽theircharacterbythemeaulsofopticalmicroscope,scaI】nillgelec们nmicroscopeaJldelectronmicroprobeanalysis.Furthe珊
5、.ore,themechanismoftheinterf.aced硐hsionlayersfonnationandthefactorsoftheirfo肌ationaJlddeVelopmenthaVebeenallalyzed.IthaSbeensho、vnthattemperatIlreisthemostimportantfactoriIlthedi肋sionprocess.111etypesoftheinterfacedimsionlayerSaredi虢rent埘ththeshiRsoftemperanIre.TheAl/Cudi伍lsionlayerisconsiStofCuAl,C
6、uAl2,Cu4A13at350-550℃,whileCuAl、CuAl2、Cu4A13、Cu5A13at600℃;A16CuM朗,A17Cu3,M96A12Cu,MgAl5,Cu6M&a11dCu5A13areobtainedat450℃int11ezonemarchedwitllAl,CuandMg,w11ileA12CuMg,A17Cu3M筋,Cu9A14areobtajnedat500℃.Thear啪gesequenceofdimJsionlayersisdi旋rentatv耐edtemperatIlreiIlthezonemarchedwith舢,CuandMg,soistllefo
7、mationmecl觚smoftllesedif如sionlayers.Ithasbeensho、硼thatstressplaysagreatroleinthedifmsionprocessatlowtemperature.Thef0肌ationofMg/Alinterf.acialtransitionzoneexperiencefourstages,t11esequenceoffomlingdi
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