مطالعات فازی، ریزساختاری و رفتار شکست اتصال فاز مایع گذرا در آلیاژ نایمونیک 75 در دماهای مختلف

در این پژوهش، فرایند اتصال فاز مایع گذرا، روی آلیاژ نایمونیک 75، توسط لایه واسط aws bni2، به ضخامت 32 میکرون، مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال فاز مایع گذرا، در سه دمای مختلف 1050، 1100 و 1150 درجه سلسیوس، به مدت 60 دقیقه، انجام شد. از پراش پرتو ایکس، برای شناسایی مشخصات فازهای بورایدی در اتصال، استفاده شد. نتایج آزمون ها برای آلیاژ نایمونیک 75، نشان داد که زمان و درجه حرارت، تاثیر قابل مشاهده‌ای، روی تشکیل فازهای بورایدی، مانند بوراید کروم و بوراید نیکل دارد. همچنین، استحکام برشی این اتصالات، اندازهگیری شد. نتایج، حاکی از آن است که ساختار اتصال، از سه منطقه انجماد هم دما، منطقه انجماد غیرهم دما و منطقه متاثر از نفوذ، تشکیل شده بود. نواحی متاثر از نفوذ نیز، با افزایش دما، از بین رفت و همگن سازی نسبی، در اتصالات، ایجاد گردید. نتایج حاصل از استحکام برشی، نشان داد با افزایش دمای اتصال دهی، از 1050 به 1150 درجه سلسیوس، استحکام برشی، از 63 به 152 مگاپاسکال، افزایش یافت. بررسی سطوح شکست اتصالات در آلیاژ نایمونیک 75، نشان داد که با افزایش دمای اتصال، حالت شکست، از ترد به نیمه ترد و در نهایت، نرم، تغییر می یابد که این موضوع، ناشی از کاهش ترکیبات بین فلزی و ساختار یوتکتیکی است.

Phase and Microstructural Evolutions and Fracture Behavior of Nimonic 75 Transient Liquid Phase Joints at Different Temperatures

In this research, the transient liquid phase bonding process on Nimonic alloy 75 was investigated using an AWS BNi2 interlayer with a 32 μm thickness. The transient liquid phase bonding process was performed at 1050 °C, 1100 °C, and 1150 °C for 60 min. X ray diffraction (XRD) technique was employed to identify the Boride phases in the joint area. For the Nimonic 75 alloy, the experimental results showed that the temperature and time have an evident effect on the phase constituents of the Boride phases, i.e., CrB and Ni2B. Also, the shear strength of TLP joints was measured. The results indicated that the joint microstructure consisted of three zones, including isothermal solidification zone (ISZ), thermal solidification zone, and diffusion affected zone. The diffusion affected zone of the Nimonic 75 alloy was vanished and the homogenization process occurred by increasing the bonding time. The results of shear strength showed that the bonding strength was increased from 63 MPa to 152 MPa with increasing the bonding temperature from 1050 to 1150 °C, respectively. Analysis of fracture surfaces showed that the fracture mode changed from brittle, semibrittle and finally ductile mode by increase in bonding temperature which is due to the decrease in volume fraction of brittle intermetallic phases and eutectic structureany sort of image, illustration, figure, or table.