高碳钢/不锈钢TLP扩散连接层组织及形成机理

材料热处理学报, 2015, 36(12): 179-184.

高碳钢/不锈钢TLP扩散连接层组织及形成机理

柳秉毅 ^1, , 杨宗辉 ^2, , 初雅杰 ^3, , 谈淑咏 ^4, , 陈锐杰 ^5,

1.南京工程学院江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,江苏南京211167;南京工程学院材料工程学院,江苏南京211167

2.南京工程学院江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,江苏南京211167;南京工程学院材料工程学院,江苏南京211167

3.南京工程学院江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,江苏南京211167;南京工程学院材料工程学院,江苏南京211167

4.南京工程学院江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,江苏南京211167;南京工程学院材料工程学院,江苏南京211167

5.南京工程学院材料工程学院,江苏南京,211167

基金项目: 南京工程学院创新基金重大项目(CKJA201404) 南京工程学院博士基金项目(ZKJ201303)

关键词：高碳钢 , 不锈钢 , 瞬间液相扩散连接 , 组织 , 形成机理

Microstructure and forming mechanism of TLP diffusion bonding zone between high carbon steel and stainless steel

Keywords： high carbon steel , stainless steel , TLP diffusion bonding , microstructure , forming mechanism

用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度分析等方法研究了65钢和TI0钢与304不锈钢瞬间液相(TLP)扩散连接形成的结合区组织,并对其形成机理进行了探讨.结果表明,以铜箔作中间层,采用TLP扩散连接工艺可实现高碳钢与不锈钢之间的良好冶金结合;结合区组织为明显的层状结构,从高碳钢向不锈钢方向依次为铜扩散层、高碳富铬层和定向生长的铁-铬-镍柱状晶层.分析认为,高碳钢/不锈钢TLP扩散连接过程具有明显的不对称性.高碳钢/铜液界面析出的强稳定性高碳富铬层具有屏蔽作用,阻止高碳钢母材向铜液中溶解;而不锈钢母材则持续向铜液中溶解,溶解的铁、铬、镍原子经最短扩散路径朝高碳富铬层一侧迁移,进而发生等温凝固并择优定向生长出铁-铬-镍固溶体柱状晶区.

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