《表1 图1中各相EDS分析结果》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《Ti-48Al-2Cr-2Nb合金非晶钎焊接头组织和力学性能研究》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

Cu基非晶钎料在钎焊温度为970℃，保温时间为600 s接头的显微组织，如图1所示。从图1a可以看出，钎缝基本未发现孔隙、裂纹等缺陷，接头结合紧密。接头可以划分为两个区域:靠近母材一侧的Ⅰ区（扩散反应区）和Ⅱ区（中心反应区）。图1b、c为两个区域放大图。对钎缝两区域的析出相进行标记，Ⅰ区为黑色A相和灰色B相，Ⅱ区为黑色块状C相和灰色D相。为确认各相成分进行EDS分析，如表1所示。结果表明，A相中Ti与Al的原子比为2∶1，并含有少量其他元素，基于Ren等[14]的研究，推断A相可能为Ti2Al相。Ti2Al的形成归因于母材中Ti、Al的扩散，在钎焊过程中，由于浓度梯度液态钎料中的元素开始向母材扩散，同时，母材中的元素也扩散到液态钎料中，基体中α2相的Ti、Al逐渐减少转变成Ti2Al。B相中主要元素为Al、Cu、Ti，其他元素含量较少，基于Al-Cu-Ti三元相图，判断其可能为AlCuTi相，宋晓国等[15]使用AgCuTi钎料连接TiAl和Si3N4f/Si3N4在靠近TiAl合金侧出现AlCuTi相。C点Ti的原子数分数极高，达到57.57%，Al只有3.86%，根据Ti-Al二元相图，推断C点应为α-Ti。D点主要由Ti、Zr、Cu、Ni、Al组成。Ti+Zr和Cu+Ni的原子比约为2∶1。由于Ti、Zr和Cu、Ni具有相似的原子半径和晶体结构，为方便可将Zr、Ni看成Ti、Cu，即Zr2Cu、Zr2Ni、Ti2Cu、Ti2Ni可以称为（Ti，Zr）2（Cu，Ni），该点析出相称为（Ti，Zr）2（Cu，Ni）相。对Ⅱ区各相形成机理进行揭示，在保温过程中，液态钎料发生共晶反应转变成β-Ti和（Ti，Zr）2（Cu，Ni）。在冷却过程中，元素Cu和Ni是β稳定剂，有利于β-Ti相转变成α-Ti。当温度低于α-β转变温度时，β-Ti转变为α-Ti和（Ti，Zr）2（Cu，Ni）相，导致中心反应层不含有β-Ti，（Ti，Zr） 2（Cu，Ni）逐渐积累。在D点中由于浓度梯度的存在，出现Al含量较高，Al从母材扩散到熔融钎料中，中心反应区Cu、Ni、Zr扩散至母材使含量降低。但是Ⅰ区中Zr，Ni元素含量较低，导致这种情况的原因:1) Zr、Ni在Ti2Al中溶解度较低；2) Ti2Al的形成阻碍Zr、Ni的扩散。为确定上述推论，对接头断口进行XRD扫描分析，如图2所示。可以看出，由于AlCuTi含量较少，设备并未检测到。