مطالعه ریزساختار، تغییرات فازی و استحکام دمای بالا اتصال hastelloy x - ni3al توسط فرایند tlp

در این مقاله، خواص مکانیکی اتصال فاز مایع گذرا (tlp) بین hastelloy x به ترکیب بین فلزیni3al در محدوده دمایی °c900-800 مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار اتصال توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مطالعه شد. همچنین جهت بررسی تغییرات فازی در دماهای مختلف نیمه اتصال، از آزمون xrd دما بالا بهره گرفته شد. طبق مشاهدات میکروسکوپی، مقطع اتصال از سه منطقه متاثر از نفوذ، انجماد همدما و انجماد غیر همدما تشکیل شده بود که با افزایش دما و زمان فرایند، ناحیه انجماد همدما متشکل از محلول جامد غنی از نیکل در عرض ریزساختار گسترش یافت. استحکام اتصال بهینه در دمای °c1100 و زمان 180 دقیقه برابر با 4.5 ± 355 مگاپاسکال به دست آمد. استحکام برشی گرم در دماهای 800 و °c900 به ترتیب به 1 ± 36.5 و 1 ± 20.5 مگاپاسکال اندازه گیری شد. شکست در سمت ترکیب بین فلزی در هر دو دمای آزمون به علت حضور حفرات انقباضی در حین مرحله انجماد ترکیب بین فلزی رخ داد.

study of microstructure, phase transformation and high temperature strength of hastelloy x and ni3al joint by tlp process

in this study, mechanical properties of the transient liquid phase (tlp) bonds between hastelloy x to ni3al imc at temperature range of 800 - 900 °c were investigated. the microstructure of the joints was examined by optical and scanning electron microscopy. also, high temperature xrd (htxrd) analysis was utilized to investigate the phase changes at different temperatures of half-joints. according to microscopic observations, the joint cross-section consisted of three regions including diffusion affected zone (daz), isothermal solidification zone (isz), and athermal solidification zone (asz), which increasing temperature and time result in isz consisting of nickel-rich solid solution developed across the microstructure. the optimum joint bonding strength was achieved for the sample treated at 1100 °c – 180 min equal to 355 ± 4.5 mpa. the ultimate tensile strength reached 36.5 ± 1 and 20.5 ± 1 mpa at temperatures of 800 °c and 900 °c, respectively. fracture occurred on the side of the imc substrates at both test temperatures due to the presence of shrinkage porosity during the solidification stage of imc and crystal lattice parameters mismatch with the matrix.