بررسی اتصال ترکیب بین‌فلزی Ni3Al با استفاده از روش فاز مایع گذرا و لایه میانی مس

در این پژوهش، اتصال ترکیب بین‌فلزی Ni3Al با استفاده از فرایند فاز مایع گذرا و لایه میانی مس خالص مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال‌دهی در یک کوره خلأ، در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد به‌ازای زمان‌های مختلف 30، 60، 90 و120 دقیقه انجام شد. اثر تغییرات زمان بر ریزساختار و خواص مکانیکی منطقه اتصال بررسی شد. نتایج آزمون پراش انرژی اتصالات، تشکیل مناطق انجماد همدما، انجماد غیرهمدما و متأثر از نفوذ در زمان‌های مختلف را تأیید کرد. پس از 90 دقیقه، فازهای یوتکتیک ترد و شکننده همچنان در خط اتصال وجود داشت. حال آنکه با افزایش زمان فرایند تا 120 دقیقه، یک محلول جامد غنی از مس در خط اتصال تشکیل شد. بیشترین سختی در منطقه متأثر از نفوذ و به‌واسطه تشکیل ترکیبات تردتر، حاصل شد. با افزایش زمان فرایند تا 90 دقیقه، سختی در خط مرکزی اتصال افزایش یافت. پس از 120 دقیقه، سختی در خط مرکزی اتصال تا حدود 224 ویکرز کاهش یافت. بیشترین استحکام برشی در حدود 60 مگاپاسکال در زمان فرایند 30 دقیقه و به‌واسطه تشکیل زمینه غنی از نیکل در محل اتصال به‌دست آمد. با افزایش زمان تا 90 دقیقه، میزان استحکام برشی تا حدود 34 مگاپاسکال کاهش یافت. پس از 120 دقیقه و به‌دلیل تشکیل محلول جامد غنی از مس و نیز از بین رفتن ترکیبات یوتکتیک، استحکام برشی مجدداً تا حدود 44 مگاپاسکال افزایش یافت. ارزیابی سطوح شکست نشان داد که تا زمان 90 دقیقه، شکست بیشتر از نوع ترد بوده حال آنکه با افزایش زمان تا 120 دقیقه شکست به‌صورت نرم اتفاق افتاده است.  

کلیدواژه ها:

Joining ، Transient liquid phase ، Intermetallic ، Shear strength. ، اتصال‌دهی ، فاز مایع گذرا ، اینترمتالیک ، استحکام برشی