高碳钢/不锈钢TLP扩散连接层组织及形成机理

柳秉毅^1,2，杨宗辉^1,2，初雅杰^1,2，谈淑咏^1,2，陈锐杰²

1. 南京工程学院江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室2. 南京工程学院材料工程学院

摘 要：用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度分析等方法研究了65钢和T10钢与304不锈钢瞬间液相（TLP）扩散连接形成的结合区组织,并对其形成机理进行了探讨。结果表明,以铜箔作中间层,采用TLP扩散连接工艺可实现高碳钢与不锈钢之间的良好冶金结合;结合区组织为明显的层状结构,从高碳钢向不锈钢方向依次为铜扩散层、高碳富铬层和定向生长的铁-铬-镍柱状晶层。分析认为,高碳钢/不锈钢TLP扩散连接过程具有明显的不对称性。高碳钢/铜液界面析出的强稳定性高碳富铬层具有屏蔽作用,阻止高碳钢母材向铜液中溶解;而不锈钢母材则持续向铜液中溶解,溶解的铁、铬、镍原子经最短扩散路径朝高碳富铬层一侧迁移,进而发生等温凝固并择优定向生长出铁-铬-镍固溶体柱状晶区。

关键词：高碳钢;不锈钢;瞬间液相扩散连接;组织;形成机理;