Ti-Ni-Cu三元體系相界面的實驗研究.pdf

1、擴散連接中，相界面的遷移由界面處原子的擴散與溶解情況來決定。因此，對異相界面上原子的擴散研究就顯得十分重要。 本文選擇Ti-Ni-Cu三元擴散偶以及擴散偶中的Ti-Cu、Ti-Ni和Cu-Ni二元界面來研究界面行為。實驗采用鉚釘法制備擴散偶試樣，經過一定條件的退火熱處理后，擴散偶組元界面由原始的機械接觸轉變成冶金結合，在界面區(qū)域形成了不同于基體的擴散層。 利用光學金相和SEM背散射技術對擴散偶界面區(qū)域特征進行了分析，結果

2、表明：由于三元擴散偶制作工藝上的特點，同一擴散偶兩個三結點區(qū)域生成的擴散層形貌并不完全相同。 利用電子探針微區(qū)成分分析技術，對三元擴散偶中擴散層內各亞層相進行了分析，結合三元相圖并輔以熱力學計算，發(fā)現(xiàn)Ti-Ni-Cu三元擴散偶經過700℃200h退火熱處理后，在三結點區(qū)域有三元金屬間化合物和二元金屬間化合物同時生成。 三結點區(qū)域亞層相分布：在Ti-Ni界面由Ti向Ni依次為Ti2Ni、TiNi、CuNi3Ti2和TiNi

3、3；在Ti-Cu界面由Ti向Ni依次為Ti2Cu+α-Ti、TiCu、Ti3Cu4、TiCu2和TiCu4；三結點處為三元相Ti(Ni,Cu)相區(qū)。 擴散偶熱處理后遠離三結點的Ti-Cu和Ti-Ni界面區(qū)域生成的擴散層與基體之間界面清晰、規(guī)則；Cu-Ni界面生成的擴散層與基體之間沒有清晰的界面，這是因為熱處理后，前者生成的是金屬間化合物，后者生成的是固溶體。金屬間化合物與基體間界面清晰，是因為在界面兩側發(fā)生了成分突變。