CoCrFeMnNi高熵合金作为中间层的Cu/304不锈钢扩散连接研究

发布时间：2021-07-09 11:39

　　将CoCrFeMnNi高熵合金作为中间层,采用真空固态扩散方法实现Cu/304不锈钢的连接,通过SEM、EDS以及显微硬度测试,研究温度对扩散反应机理及性能的影响,采用Fick第二定律计算Cu/Fe原子在高熵合金中的扩散系数,借助XRD以及高熵合金中固溶体相形成判据分析扩散界面的相组成。结果表明:在800～900℃下,高熵合金与Cu和304不锈钢分别实现了稳固连接,界面处发生了元素的互扩散,随着温度的升高,Cu/Fe在高熵合金中的平均扩散系数增加;Cu/CoCrFeMnNi高熵合金和CoCrFeMnNi高熵合金/304不锈钢扩散界面处均未形成脆性金属间化合物;扩散界面处硬度呈连续变化趋势。研究表明,CoCrFeMnNi高熵合金是一种可用于Cu/304不锈钢异种材料扩散连接的阻挡层材料。 

【文章来源】：金属学报. 2020,56(08)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同连接温度时Cu/HEA/304SS扩散界面微观形貌及元素分布

850℃时Cu/HEA/304SS扩散偶的XRD谱

研究表明，高熵合金中固溶体相的稳定性与混合焓(ΔHmix)[25]、混合熵(ΔSmix)[28]和原子半径差(δ)[29]等参数有关。张勇[28]认为，在高熵合金中形成固溶体相的参数范围为-15 kJ/mol<ΔHmix<5 kJ/mol,12 J/(K·mol)≤ΔSmix≤17.5 J/(K·mol)，δ<6.6%，而化合物相只有在相当负的混合焓或较大的原子半径差时才会形成。Guo等[29]定义了另一个参数，价电子浓度(VEC)，来预测相形成规律，他们认为，当VEC<6.87时，bcc相稳定存在；当6.87≤VEC<8时，bcc与fcc相共存；当VEC≥8时，fcc相稳定存在。式中，n为扩散偶界面元素的数量；ci和cj分别为i和j元素在扩散偶界面的原子分数；ΔHABmix为元素A与元素B之间的混合焓；R为摩尔气体常数；ri为组元i的原子半径；rˉ为平均原子半径。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3273675