Nb對Zr基釬料及釬焊連接SiC陶瓷的影響

編號：CYYJ02594

篇名：Nb對Zr基釬料及釬焊連接SiC陶瓷的影響

作者：蔡雨晨 馮可芹 周博芳 陳思潭

關鍵詞： 碳化硅陶瓷 鋯銅鈮釬料 釬焊 微觀結構 剪切強度

機構： 四川大學機械工程學院 湖北汽車工業(yè)學院材料科學與工程學院

摘要： 研究在Zr-20Cu釬料基礎上添加元素Nb對釬料及SiC陶瓷釬焊接頭微觀結構和力學性能的影響。結果表明:添加Nb后釬料的相組成物主要是α-Zr、β-Zr、β-Nb和CuZr2,且隨著Nb含量增加,晶界處的大尺寸第二相CuZr2不斷減少,從而提高了釬料的耐腐蝕性;添加Nb釬料可有效地填充SiC陶瓷之間的間隙,且釬焊接頭中無孔隙和裂縫;釬焊接頭處形成了一定厚度的界面反應層,生成物質主要有ZrC、Zr2Si、Nb2C和Nb5Si3;Nb2C和Nb5Si3可降低釬焊接頭的脆性,其與Nb的固溶強化共同作用,提高了接頭的剪切強度。當Nb含量較低時,SiC陶瓷接頭的剪切強度隨Nb含量(0%~10%,質量分數(shù),下同)的增加而提高,其中Nb含量為10%時,接頭斷口處存在大量韌窩,接頭強度達到最大值(86 MPa);但當Nb含量繼續(xù)增加到15%時,由于Nb過量導致釬料熔點升高,使得接頭剪切強度有所降低。