تحولات فازی حین لحیم‌کاری دمای بالا در اتصال غیرهمجنس سوپر آلیاژ اینکونل 738 به ترکیب بین فلزی تیتانیوم آلومیناید با لایه واسط سه جزئی ni-si-b

در این تحقیق تغییرات ریزساختاری حین لحیم‌کاری دمای بالا برای اتصال غیر همجنس سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل 738 به ترکیب بین فلزی تیتانیوم آلومیناید (tial) با استفاده از لایه واسط آلیاژ آمورف سه تایی نیکلبورسیلیسیم مورد بررسی قرار گرفته و تحولات فازی حین انجماد و حالت جامد بحث شده است. بررسی‌ها نشان داد که ریزساختار اتصال in738/mbf-30/tial متشکل از چهار منطقه مجزای انجماد هم‌دما در دو سمت، انجماد غیر هم‌دمای میانی، ناحیه متاثر از نفوذ در سمت اینکونل 738 و ناحیه واکنشی در سمت tial می‌باشد. مناطق تک فازی محلول جامد گاما در سمت اینکونل 738 و محلول‌های جامد دوفازی alni3+ni3si در سمت tial مناطق انجماد هم‌دما را تشکیل می‌دهند. منطقه انجماد غیر هم‌دما شامل بورایدهای غنی از نیکل و کروم در کنار محلول جامد پایه نیکل ناشی از واکنش‌های یوتکتیکی می‌باشد. منطقه متاثر از نفوذ در سمت اینکونل 738 دارای فازهای متفاوتی از بورایدهای غنی از کروممولیبدن و بوراید نیکل می‌باشد. همچنین ناحیه‌ای موسوم به لایه واکنشی در سمت آلیاژ tial ایجاد شد که شامل فازهای متفاوت لایه پیوسته غنی از δ-ti2ni در کنار لایه سه فازی از τ2-al2tini، τ4-alni2ti و β1-nial می‌باشد. بررسی سختی نواحی متفاوت نشان داد که برخی فازهای با سختی بالا در ناحیه اتصال تشکیل شده‌اند و وجود محلول جامد گاما در ناحیه انجماد غیر هم‌دما در کنار فازهای بورایدی باعث کاهش اثر تخریبی آن‌ها شده است.

Phase transformations during high temperature brazing of dissimilar bonding of IN738 to TiAl intermetallic compound using Ni-Si-B ternary filler alloy

In this research microstructural evolution during high temperature brazing of dissimilar bonding of IN738 Nibase superalloy to TiAl intermetallic compound using an amorphous Ni-Si-B ternary alloy was investigated. Phase transformations via solidification and solid state reactions are discussed. Observations indicated that the microstructure of IN738/MBF30/TiAl joint consist of four different zones; isothermal solidification zone in both sides, athermally solidified zone in the bond center, diffusion affected zone in the IN738 side and reaction layer in the TiAl side. γNi solid solution phase in ISZ of the IN738 side and binary isostructural solid solutions in ISZ of the TiAl side were formed during holding time at bonding temperature. NiCr borides have been formed due to binary eutectics associated with γNi solid solution in the ASZ during cooling. CrMo borides and Nirich boride with different morphologies were precipitated in the DAZ. Ni element from MBF30 molten interlayer reacted with γTiAl base, leading to the formation of the reaction layer containing single phase δTi2Ni and triple phase τ2Al2TiNi+τ4AlNi2Ti+β1NiAl layers adjacent to TiAl substrate. Microhardness evaluation of different zones indicated that some high hardness phases have formed in the bond region and presence of the γNi solid solution in the ASZ cause to decrease the detrimental effects of them.