تاثیر زمان اتصال بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه WC-Co/Cu/St۵۲ با روش اتصال دهی فاز مایع گذرا

در این پژوهش اتصال فاز مایع گذرای فولاد ساده کربنیSt۵۲ به سرمت کاربید تنگستن- کبالت با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت ۵۰ میکرومتر مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه هایی در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد و زمان های نگهداری ۱، ۱۵، ۳۰ و ۴۵ دقیقه به یکدیگر متصل شدند. ریزساختار اتصالات ایجاد شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز تفکیک انرژی بررسی شد. همچنین برای بررسی اثر اتصال بر تغییرات فازی ناحیه اتصال از آنالیز پراش پرتو ایکس استفاده شد. آزمایش های ریزسختی سنجی و تنش کششی برشی نیز جهت مطالعه خواص مکانیکی روی نمونه ها انجام شدند. بررسی های ریزساختاری نشان داد. سه منطقه مختلف انجمادی هم دما و غیرهم دما و منطقه متاثر از نفوذ سمت ماده پایه WC-Co  وجود دارد که ویژگی نمونه ها را تعیین می کنند. منطقه انجماد همدما حاوی محلول جامد غنی از آهن و منطقه انجماد غیرهمدما حاوی فاز محلول جامد غنی از مس بود. در منطقه متاثر از نفوذ سمت سرمت WC-Co در زمان های ۱ و ۱۵ دقیقه فاز η ایجاد نگردید در حالی که با افزایش زمان اتصال به ۳۰ و نهایتا ۴۵ دقیقه فاز η در منطقه متاثر از نفوذ سمت سرمت WC-Co تشکیل شد. پروفیل ریز سختی برای تمامی نمونه ها دارای یک روند بود و حداکثر سختی مربوط به سرمت پایه WC-Co به میزان ۱۱۰۰ ویکرز و کمترین سختی مربوط به فلزپایه فولادی و حدود ۲۲۰ ویکرز بود. همچنین حداکثر استحکام کششی برشی مربوط به نمونه متصل شده در زمان ۱۵ دقیقه و حدود ۱۸۰ مگاپاسکال بود که به دلیل افزایش در کسر حجمی محلول جامد غنی از آهن و همچنین پیوستگی ریزساختاری مناسب و وجود مقدار بهینه  فاز غنی از مس در ریزساختار بدست آمد.

کلیدواژه ها:

Transient liquid phase ، St۵۲ ، WC-Co ، Microstructure ، Shear tensile strength. ، اتصال فاز مایع گذرا ، فولاد St۵۲ ، سرمت WC-Co ، ریزساختار ، خواص مکانیکی.