金属学报  2007, Vol. 43 Issue (4): 433-438

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WC颗粒增强铜基合金覆层用钎料的研究

周霞; 王越; 周继扬; 曲国辉; 鲍志勇

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

STUDY OF BRAZING ALLOY USED IN BRAZING COMPOSITE ALLOY CLADDING REINFORCED WITH HARD PARTICLES

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大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

周霞; 王越; 周继扬; 曲国辉; 鲍志勇 . WC颗粒增强铜基合金覆层用钎料的研究[J]. 金属学报, 2007, 43(4): 433-438 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(831 KB)   摘要: 研制了一种新型钢用WC颗粒增强铜基合金覆层用的CuMnNiCr多元铜基钎料, 对该钎料的熔化特性、钎料组织、钎焊工艺及力学性能进行了研究, 并通过优化的钎焊表面合金化工艺, 在普通铸钢件表层制得了WC颗粒增强铜基合金耐磨覆层. 研究结果表明, 与普通的CuZnNi、CuMnNi合金钎料及NiCrBSi高温自熔合金钎料比较, CuMnNiCr多元合金钎料由于多种强化机制而具有优良的综合力学性能. 此外, 该钎料还具有优异的钎焊冶金特性、致密的冶金结合界面以及较高的界面结合强度. 使用该钎料制备的复合覆层具有良好的综合性能. SEM, EDS及XRD分析表明: 该复合覆层与钢母体结合牢固; 覆层内合金基体与WC颗粒形成了冶金结合, WC的体积分数可达54%, 复合覆层组织由α-Cu固溶体基体、α-Cr与MnNi弥散硬化相及WC硬质相组成. 磨损实验证明, 该覆层的耐磨性远优于30MnSiTi马氏体低合金钢. 关键词 ： 复合覆层,  铜基合金钎料,  钎焊表面合金化     Abstract：ABSTRACT A new type of brazing alloy used in brazing composite alloy cladding reinforced with hard particles on steel substrate was developed in this paper. Using the brazing alloy, stable composite alloy cladding on surface of common steel castings was made by optimum brazed hardfacing process. The composite alloy cladding is superior to other claddings obviously in design and regulation of cladding composition, microstructure and performance as well as thickness (maximum up to 30mm) according to practical demands. Besides, it is possessed of good combination property. SEM observation, energy spectrum and XRD analysis have shown that the composite alloy cladding is in strong combination with steel parent metal, and metallurgical bonding is formed between copper brazing alloy matrix and WC grains in the cladding wherein volume fraction of granular WC phase can be up to 54%. The composite alloy was composed of copper alloy solid solution as base-alloy, Cr-phase and MnNi type of compound dispersion phases as well as WC hard phase. WC particles with different grain sizes and volume fractions were close and well distributed in dispersion strengthened copper alloy. Impingement erosion wear tests have proved that the composite alloy is far superior to 30MnSiTi low-alloy steel in wear resistance. Key words： composite alloy cladding    brazing alloy    brazed hardfacing    tungsten carbide (hard) alloy    wear resistan 收稿日期: 2006-09-26      ZTFLH:  TG425   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 周霞 王越 周继扬 曲国辉 鲍志勇 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I4/433 [1]Ren L Q,Qiu X M,Li J Q,Xu D S.J Funct Mater,2000; 31:313 (任露泉,邱小明,李建桥,徐德生．功能材料,2000;31:313) [2]Lu S P,Kwon O Y,Guo Y.Wear,2003;254:421 [3]Zhou X,Qu G H,Zhou J Y,Wang X W.J Mater Process Technol,2005;168:280 [4]Uzkut M,K(?)ksal N S,(?)nlüB S.J Mater Process Technol, 2005;169:409 [5]Pan L,Tao J,Wu S Q,Chen F.Tribology,2002;22:10 (潘蕾,陶杰,吴申庆,陈锋．摩擦学学报,2002;22: 10) [6]Pan L,Chen F,Tao J,Wu S Q.Acta Mater Comp Sin, 2002;19(4):114 (潘蕾,陈锋,陶杰,吴申庆．复合材料学报,2002; 19(4):114) [7]Lu S P,Kwon O Y.Surf Coat Technol,2002;153:40 [8]Lee W B,Kwon B D,Jung S B.Int J Refract Met Hard Mater,2006;24:215 [9]Chiu K Y,Cheng F T,Man H C.Mater Sci Eng,2005; A407:273 [10]Wang Z P,Wang H X,Di T.Aeronaut Manuf Technol, 2003;(11):33 (王忠平,王红霞,邸彤．航空制造技术,2003;(11):33) [11]Deshpande P K,Lin R Y.Mater Sci Eng,2006;A418: 137 [1] 郭福, 杜逸晖, 籍晓亮, 王乙舒. 微电子互连用锡基合金及复合钎料热-机械可靠性研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 744-756. [2] 羊浩, 黄继华, 陈树海, 赵兴科, 王奇, 李德华. Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al钎焊接头界面结构及性能的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(3): 364-370. [3] 秦飞, 项敏, 武伟. 纳米压痕法确定TSV-Cu的应力-应变关系*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 722-726. [4] 李文 金涛 胡壮麒. 镍基单晶高温合金瞬态液相连接接头的微观结构和结晶学取向[J]. 金属学报, 2008, 44(12): 1474-1478. [5] 杨福宝; 刘恩克; 徐骏; 石力开 . Er对Al-Mg-Mn-Zn-Sc-Zr-(Ti)填充合金凝固组织与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2008, 44(8): 911-916 . [6] 徐慧; 王春青; 杭春进 . 老化过程中Cu/Al合金键合界面金属间化合物的生长行为[J]. 金属学报, 2007, 43(2): 125-130 . [7] 唐兴勇; 王珺; 谷博; 俞宏坤; 肖斐 . 老化对Sn-Ag-Cu焊料/Ni-P镀层界面结构和剪切强度的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(2): 205-210 . [8] 黄毅; 王春青; 赵振清 . SnCu钎料合金镀层钎焊连接机理及界面反应[J]. 金属学报, 2005, 41(8): 881-885 . [9] 刘春忠; 张伟; 隋曼龄; 尚建库 . 共晶SnBi/Cu焊点界面处Bi的偏析[J]. 金属学报, 2005, 41(8): 847-852 . [10] 李明雨; 安荣; 王春青 . 交变电磁辐射SnPb共晶钎料在BGA焊盘上的自发热重熔及界面反应[J]. 金属学报, 2004, 40(10): 1093-1098 . [11] 李飞; 刘春忠; 冼爱平; 尚建库 . 无Pb焊料与化学镀Ni--P层之间的界面反应[J]. 金属学报, 2004, 40(8): 0-821 . [12] 李文; 金涛; 乔东春; 孙晓峰; 管恒荣; 胡壮麒 . Ni-Cr-Co-W-Mo-B合金钎料的制备及其可焊性[J]. 金属学报, 2003, 39(4): 444-448 . [13] 田艳红; 王春青 . 激光重熔PBGA钎料球与Au／Ni／Cu焊盘的界面反应[J]. 金属学报, 2002, 38(1): 95-98 . [14] 熊华平; 毛唯; 程耀永; 李晓红 . 几种钴基高温钎料对SiC陶瓷的润湿与界面结合[J]. 金属学报, 2001, 37(9): 991-996 . [15] 张群; 陈柳; 程波; 徐步陆; 王国忠; 程兆年; 谢晓明 . 倒装焊Sn-Pb焊点的热疲劳失效[J]. 金属学报, 2001, 37(7): 727-732 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed