化学热处理中的扩散过程

扩散过程常常是化学热处理中的速度控制过程,对其的研究具有重要意义.介绍了扩散过程的宏观定律和微观机制以及化学热处理工艺中影响扩散过程的因素.     

爆炸焊接压力焊机理研究

实验表明，爆炸焊接界面虽然具有熔化、扩散和压力的特征，但不能用熔焊和扩散焊机理来解释爆炸焊接界面的成因。通过实验和理论研究，提出并证实了爆炸焊接是一种特殊的压力焊。为了获得没有熔化的微小波状的良好界面，爆炸焊接装药参数应取焊接窗口的下限。     

双金属复合板爆炸焊接窗口研究

对双金属复合板爆炸焊接窗口进行了研究,对现有的流动限、声速限、下限和上限计算方法进行了总结与修正.采用VC + + 6.0开发出了爆炸焊接窗口计算程序,绘制了钛-钢复合板的爆炸焊接窗口.结果表明,双金属爆炸焊接窗口的计算方法是准确的,爆炸焊接窗口计算程序能够直观、准确、迅速地绘制出流动限、声速限、下限和上限曲线,为工程中确定爆炸焊接动态参数提供了方便.     

离子扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色中的作用

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件 ,计算了Fe2 ,Ti4 致色离子在蓝宝石中的扩散系数 ,分析了Fe2 ,Ti4 离子扩散系数DFe和DTi的影响因素 ,论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重要作用 .测试和计算结果表明蓝宝石中Ti4 离子的扩散系数明显大于Fe2 离子 ,二者分别为6 .5 7× 10 -9cm2 ·s-1和 1.6 2× 10 -9cm2 ·s-1.     

爆炸焊在块体非晶态合金制备中的应用研究

非晶态合金的初始状态多为粉末或薄条带 ,这样大大限制非晶合金的许多优异性能发挥以及在工业中应用 .所以研究块体非晶合金有其重大的理论和应用价值 .简单介绍了粉末冶金技术、固态反应、从液相中直接制取等技术 ,重点研究了爆炸焊接在非晶态条带直接复合中的应用     

TA2-Q235B爆炸复合板钢侧组织特征

借助光学显微镜、电子背散射衍射和扫描电子显微镜等测试技术和手段,系统地研究热处理温度对TA2--Q235B爆炸复合板钢侧组织转变的影响,并分析了其形成机理.结果表明:在热处理过程中,钢侧界面组织发生脱碳,形成完全由铁素体组织组成的脱碳层,这些铁素体没有织构特征;当热处理温度在850℃及以下时,钢侧界面组织在靠近波头漩涡的地方发生异常长大,形成粗大的铁素体;当热处理温度在900℃及以上时,钢侧界面组织在钛钢复合界面上发生异常长大,产生柱状的铁素体组织.这些组织的形成受到碳元素的扩散和钢侧基体组织相变的共同作用.热处理过程中,界面产生的TiC在界面上分布不均,随温度升高,在界面局部富集,从而加速了碳元素向界面的扩散.     

硬质合金低温扩散焊接头的扩散过程分析

研究了质合金低温扩散焊接头的扩散过程，得出了界面两侧元素的扩散距离与接头剪切强度之间的关系，借助微观分析手段研究了硬质合金与镍中间层之间的扩散过程：镍与硬质合金中的钴之间发生了质量交换，产生对中间层的固溶强化；在过渡区内发生了Ｗ２Ｃ，η相和μ相的分解，对提高接头的剪切强度有利。     

真空扩散焊接在研究原子扩散中的应用

利用扩散偶来研究碳原子、氮原子和氧原子在钢中的扩散是一种很有用的方法。但是扩散偶在制作过程中需要进行焊接。以往的焊接法,由于焊接温度很高,在焊接过程中扩散偶内部扩散组元已发生显著地扩散。本文作者把当前在焊接工艺中已用于生产的真空扩散焊接工艺用来制作扩散偶,并为此设计制作了一台专门用于制作扩散偶的小型真空扩散焊接设备。实际使用结果表明:用它制作的扩散偶,焊接温度很低≤750℃,焊接面平直,扩散组元无明显扩散(焊接过程中产生的扩散层厚≤0.02mm),且焊接强度较大,经拉伸实验证明不会在焊接面开裂。已使用这种方法制作的扩散偶研究了碳原子、氮原子和氧原子在不同成分的钢中的扩散规律,并测出了这些原子的扩散系数。有关这方面的工作已在其它文章中发表。     

爆炸焊接轧制复合板的结合界面研究

通过实验测试不同爆炸焊接工艺 轧制获得的1Cr18Ni9Ti/20G复合板结合界面的组织、强度和性能进行了比较研究。实验表明：用下限获得的微小波状界面的爆炸焊接复合板，才能实现成功轧制，而大波状复合板本身存在一定的微观缺陷，在轧制时由于分层会使轧制失效。     

铝/铜爆炸复合板结合界面的微观观察

采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度等手段对铝 (L2 ) 铜 (T2 )爆炸焊接复合板结合界面的组织、结构、性能进行了研究。结果表明 ,在本试验条件下Al Cu复合板的结合界面呈波状结构 ;结合区发生了剧烈的塑性变形 ,产生形变流线和加工硬化 ;结合界面两侧存在原子扩散及漩涡 ,漩涡内汇集有金属熔体、气孔、疏松和金属碎块等 ;在结合界面上发现很薄的白亮层。据此 ,探讨了结合界面组织形貌与爆炸焊接工艺及质量的关系 ,从而为爆炸复合板的实际生产提供技术支持     

碳扩散对非真空热轧不锈钢复合板结合性能的影响

采用非真空热轧方法制备304不锈钢/Q235碳钢复合板材,利用OM、SEM、EDS等研究了不同压下率和轧后冷却方式下复合界面夹杂物、界面组织及力学行为的演变,并分析了C扩散对复合板界面组织形成及结合强度的影响。结果表明,随着轧制压下率的增加,界面夹杂物由块状向线型、连续点状乃至弥散点状分布变化。当压下率较低(28%)时,复合板剪切断裂位于结合界面处,随着压下率增加至47%及以上,复合板断裂位置为脱碳铁素体区。另外,热轧复合板经水冷工艺处理后,由于冷却速率较快,要抑制碳钢侧C元素的扩散,避免复合界面处脱碳区域的形成,从而提高了复合界面的结合强度。     

真空扩散焊接(VDW)法制作扩散偶在研究原子扩散中的应用

利用扩散偶来研究碳、氮原子和氧原子在钢中的扩散是一种很有用的方法［１］。本文作者利用真空扩散焊接工艺来制作扩散偶，并为此设计制作了一台小型真空扩散焊接设备。已使用这种方法制作的扩散偶研究了碳、氮原子在不同成分钢中的扩散规律，并测出了这些原子的扩散系数。     

爆炸焊接合理装药厚度计算方法

在一维格尼（Gurney)飞板运动公式的基础上,引进爆炸冲量,推导出合理装药厚度δ的计算公式,并进行实验验证和误差分析,实践证明该该公式在大面积,大厚度复合钢板中的计算数值和实验数值基本吻合有益于爆炸焊接装药量的优化设计。     

工具钢——碳钢复合板爆炸焊接试验研究

针对T10工具钢与碳钢（A3钢）复合板爆炸焊接试验中易出现的列纹、嘣块以及四周不易焊合现象进行了分析,并提出了解决的工艺措施,通过对16块面积为0.5-1m^2工具钢－碳钢复合板的生产,取得了焊合率大于98％且无裂纹的良好结果。     

爆炸焊接计算机辅助设计中参数的计算

参数的计算是爆炸焊接计算机辅助设计中的主要内容。首先选择合适的复板运动模型 ,然后依据爆炸焊接窗口理论 ,对爆炸焊接工艺参数的临界值进行了计算。实践表明 ,所编制的爆炸焊接计算机辅助设计软件计算的参数能很好地指导试验与生产 ,降低成本 ,提高效率。     

具有内部接头的高电流密度超导螺管的扩散焊

本文介绍了用扩散焊连接超导螺管导线的结果,接头位于绕组内。接头及磁体测试结果表明,该磁体无锻炼地达到短样性能,并能无退化地承受高达1.68T/s的充电速率。     

爆炸焊接铜/钢复合板结合界面的组织结构分析

为了进一步认识爆炸焊接结合机理和指导实际生产 ,本文采用透射电镜、扫描电镜、能谱分析仪等对铜 (T2 ) /钢 (2 0 #)爆炸焊接复合板结合界面区的组织结构进行了分析。结果表明 ,T2 / 2 0 #爆炸焊接复合板结合界面为波状结构 ,其结合界面由直接结合区、熔化层及漩涡构成 ;结合界面存在原子扩散 ;结合区发生了严重的塑性变形并伴随有加工硬化     

加热对AZ31B/7075爆炸复合板界面的影响

对镁铝爆炸复合材料AZ31B/7075进行了300~400℃的加热处理。用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及力学性能试验机对复合界面结合区进行了组织观察、成分线扫描、剪切强度测试,分析了复合界面结合区加热时的变化。结果表明:随加热温度升高和保温时间延长,复合界面结合区组织形成再结晶且晶粒长大,爆炸组织特征完全消失,转变为具有一定厚度的由镁、铝互扩散形成的扩散层;扩散层组成按镁基固溶体-铝基固溶体、镁基固溶体-A l3Mg2-铝基固溶体、镁基固溶体-A l3Mg2-A l12Mg17-铝基固溶体的次序演化,其厚度增加主要是金属间化合物层的厚度增加所致;界面剪切强度因加热后扩散层中金属间化合物形成而降低,界面剪切断口也因扩散层中脆性金属间化合物的存在而表现为脆性断裂特征。     

TC1+1060+6061钛/铝爆炸复合板界面特征分析

采用爆炸焊接工艺对TC1钛板及6061铝板进行爆炸复合,在TC1钛板与6061铝板之间放置1060铝板作为过渡层。对制备的钛/铝复合板进行金相试验（OM试验）、扫描电镜试验（SEM试验）、能谱分析试验（EDS试验）、X射线衍射试验（XRD试验）等界面表征试验和显微硬度测试,探究钛/铝爆炸复合板结合界面的微观特征及硬度分布。研究表明：沿着爆炸复合方向,钛/铝爆炸复合板结合质量良好,钛/铝爆炸复合板结合界面以直线结合为主,在部分区域存在波形,部分波形界面附近存在“全岛”组织;结合界面出现元素扩散现象,具有扩散焊的特征,未出现金属间化合物;由于金属塑性变形的影响,结合界面的硬度值增高,产生变形强化的现象。通过分析钛/铝爆炸复合板结合界面的微观特征及形成的机理,钛/铝爆炸复合板结合界面具有压力焊、熔化焊、扩散焊的特征。