คุณสมบัติของวัสดุของโลหะผสมเซอร์โคเนียม 705 คืออะไร?
เซอร์โคเนียมมีส่วนตัดขวางการดูดซับนิวตรอนความร้อนต่ำ มีความแข็งแรงและความแข็งสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และความเหนียว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณู การบินและอวกาศ และชีวการแพทย์ เป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญหรือที่เรียกว่า "โลหะอันดับหนึ่งแห่งยุคอะตอม" เพื่อเพิ่มความมั่นคงของ การใช้โลหะผสมเซอร์โคเนียม และลดความยุ่งยากในการแปรรูปและการผลิต การเชื่อมต่อวัสดุโลหะผสมเซอร์โคเนียมจึงเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของการเชื่อมต่อโลหะผสมสองชั้นหลังจากการขึ้นรูปผ่านเทคโนโลยีการเชื่อม และการเชื่อมแบบแพร่เป็นวิธีการเชื่อมวัสดุทั่วไปที่สามารถใช้สำหรับการเชื่อมโลหะผสมเซอร์โคเนียมและเซอร์โคเนียมได้
โลหะผสมเซอร์โคเนียม Zr705 ถูกใช้เป็นวัสดุฐาน เพิ่ม Cu เป็นชั้นกลาง และดำเนินการเชื่อมแบบกระจายสุญญากาศภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน ศึกษาผลกระทบของความหนาของชั้นกลาง Cu และอุณหภูมิการเชื่อมต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมแบบแพร่กระจายเป็นหลัก ได้มีการหารือเกี่ยวกับข้อต่อต่างๆ กลไกการก่อตัว นอกจากนี้ ความต้านทานการกัดกร่อนของข้อต่อในสารละลายที่เป็นกรดได้รับการทดสอบโดยการทดลองการกัดกร่อนแบบแช่ และศึกษาความต้านทานการกัดกร่อนของรอยเชื่อมที่ได้รับภายใต้ความหนาของชั้นกลางและอุณหภูมิการเชื่อมที่แตกต่างกัน ผลลัพธ์แสดง:
30 หลังจากเพิ่มฟอยล์ Cu เป็นชั้นกลาง เมื่อความหนาของฟอยล์ Cu คืออุณหภูมิการเชื่อม 900μm ที่ 920>10 °C และความหนาของฟอยล์ Cu คืออุณหภูมิการเชื่อม 880μm ที่ 900, 920, 920°C ส่วนต่อประสานจะเกิดขึ้นใกล้กับฐาน โลหะ มีโครงสร้างองค์กรอยู่ 940 โครงสร้าง คือ โครงสร้าง Widmanstatten และโครงสร้างแบบ dual-phase ซึ่งอาจเกิดจากการแพร่ของอะตอม Cu เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 960 °C และถึง XNUMX หรือ XNUMX°C อุณหภูมิถึงจุดเปลี่ยน a->p อย่างสมบูรณ์ และโครงสร้างวัสดุฐานทั้งหมดจะเป็นโครงสร้าง Widmanstatten
30 เมื่อความหนาของฟอยล์ Cu คือ 900μm - อุณหภูมิการเชื่อม 920, 10% และความหนาของฟอยล์ Cu 880.900μm อุณหภูมิในการเชื่อม 2 °C จะมีชั้นของสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกเกิดขึ้นที่ข้อต่อ และชั้นสารประกอบนี้ประกอบด้วยเฟส Zr4Cu.Zri5Cu5i> ZrCu>ZrCu3 และ Zr8Cu7 และอาจมีเฟส Zr8Cuio และ Zr5Cu10 อยู่ นอกจากนี้ เมื่อใช้ Cu ที่มีความหนา 920 μm เป็นชั้นกลางที่อุณหภูมิเดียวกัน (940 °C) จะไม่เกิดสารประกอบระหว่างโลหะ ซึ่งบ่งชี้ว่าความหนาของฟอยล์ทองแดงมีผลกระทบบางอย่างต่อปฏิกิริยาเคมีระหว่างผิว เมื่อเพิ่มอุณหภูมิการบัดกรีเป็น 960 °C และ 2 °C (ในเวลาที่ 30 ไม่มีชั้นสารประกอบโลหะเกิดขึ้นที่ข้อต่อโดยเติม Cu ที่มีความหนา 10 น. หรือ XNUMX น. เป็นชั้นกลาง สาเหตุอาจเป็นเพราะอุณหภูมิในการเชื่อมเร่งอัตราการแพร่และระยะห่างของอะตอม Cu เข้าไปใน เมทริกซ์ Zr และอะตอม Cu เป็นของแข็ง เมื่อละลายในเมทริกซ์ Zr แล้ว โซนสารละลายของแข็ง Zr-Cu ที่กว้างขึ้นก็ก่อตัวขึ้นในที่สุด
30 ที่ความหนาของฟอยล์ 940μmCu ความต้านทานแรงดึงสูงสุดจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และการยืดตัวจะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง จากนั้นอุณหภูมิจะอยู่ที่ 10 °C ที่ความหนาของฟอยล์940μmCu ความต้านทานแรงดึงสูงสุดและการยืดตัวทั้งสองอย่าง สมบัติเชิงกลของข้อต่อที่ก่อตัวเป็นชั้นสารประกอบนั้นไม่ดี ซึ่งน่าจะเนื่องมาจากเฟสแข็งเปราะของสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิก สมบัติทางกลของข้อต่อที่ไม่มีสารประกอบระหว่างโลหะจะดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่ออุณหภูมิอยู่ที่ 576 °C เมื่อใดที่ความต้านทานแรงดึงสูงสุดและการยืดตัวของข้อต่อสูงที่สุดในบรรดาความหนาทั้งหมด และเพิ่มขึ้นจาก 23MPa และ 30% ที่ 580μm เป็น 32MPa และ 10% ที่ 585μm (วัสดุฐานเดิม 44MPa และ XNUMX%)
อัตราการกัดกร่อนของ โลหะผสมเซอร์โคเนียม ในของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่เป็นกรดน้อยกว่า 0.5%/ชม. จากมุมมองของจุลสัณฐานวิทยาการกัดกร่อน ความต้านทานการกัดกร่อนคือ: วัสดุฐานหลังการเชื่อม > พื้นที่เชื่อมที่ไม่มีชั้นผสม > วัสดุฐานดั้งเดิม > ชั้นผสม พื้นที่เชื่อม; จากมุมมองของอัตราการกัดกร่อนและอัตราการสูญเสียน้ำหนัก อัตราการกัดกร่อนและอัตราการสูญเสียน้ำหนักของวัสดุฐานเดิมจะสูงที่สุด โดยมีอัตราการสูญเสียน้ำหนักถึง 44% เมื่ออุณหภูมิในการเชื่อมเพิ่มขึ้น อัตราการกัดกร่อนจะลดลง และอัตราการสูญเสียน้ำหนักจะลดลง
