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钛—钢扩散复合界面组织与性能的研究

作　者: 李忠文
导　师: 刘世程
学　校: 大连交通大学
专　业: 材料学
关键词: 钛-钢扩散复合界面脆性化合物结合强度
分类号: TB331
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 199次
引　用: 3次
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内容摘要

本试验利用拉拔-内压扩散复合法，将钛、钢两种金属管复合在一起，借助光学显微镜、电子探针、扫描电镜、电子探针、能谱分析等仪器及弯曲试验、拉剪试验等方法，研究了钛与钢双层管的界面扩散复合行为，分析了钢表面脱碳层对界面结合的作用，并探讨了表面处理方法、压力、扩散温度和扩散时间等工艺因素对结合强度的影响。研究结果表明，经过拉拔-退火处理后，钛-钢复合界面上的原子间发生了互扩散，并在界面上形成致密的化合物层TiC，阻止扩散的进行，退火工艺不同，化合物厚度也不同，温度越高，时间越长，化合物越厚；钢表面存在脱碳层时，对界面原子扩散机制存在影响，扩散初期，界面上原子扩散以铁、钛两种原子为主，随着退火时间延长，界面上形成了碳化物，阻止了铁、钛原子的继续扩散。随着保温温度的提高，界面上逐渐出现了TiFe、TiFe₂等化合物，界面上具有脱碳层的试样出现TiFe、TiFe₂化合物的温度较低。通过拉剪试验及弯曲试验表明，在退火时间为30min的情况下，随着温度的提高，界面结合强度存在最大值，在750～800℃之间强度最高；随着保温时间延长，界面结合强度急剧下降；在750～800℃保温30min时，界面塑性较好，可承受一定的弯曲变形而不开裂；碳原子的扩散速度较快，能够较快的穿透脱碳层，在界面上形成碳化物，降低界面结合效果，因此，脱碳层对界面结合的强度影响不大。

钛—钢扩散复合界面组织与性能的研究

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