Effects of Nitrogen in Steel and Insert-metals on Diffusion Bonding Characteristics of Titanium to Steel Joint
钢和嵌件中的氮对钛与钢接头扩散连接特性的影响
基本信息
- 批准号:01550558
- 负责人:
- 金额:$ 1.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
- 财政年份:1989
- 资助国家:日本
- 起止时间:1989 至 1990
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The purpose of the present investigation is to make clear the between the bonding characteristics and the formation of interlayer in the diffusion bonding of titanium to steel. We have thoroughly the problem of 1) effect of nitrogen in base metal steel, that is the diffusion bonding with the format ion of TiN layer, and 2) effect of insert-metals, such as Ti-6Al-4V alloy, Fe-Si alloy and Fe-Cr alloy. The results are as follows :1. Since Kirkendall voids are formed at the Ti side in the diffusion bonded Ti/steel joint, the bond strength of the joint is lowered.2. Tin layer is formed at the bond interface in diffusion bonded Ti/soft-nitriding steel and Ti/ion-nitriding steel joints. Improvement of the bond strength, however, cannot be accomplished in this case. Since the TiN layer suppresses the diffusion of Fe or Ti into the other base metals as well as TiC, the TiN layer has the effect of preventing the formation of the brittle beta-Ti and Ti-Fe intermetallic compounds.3. TiC layer is formed at the bond interface in diffusion bonded Ti-6Al-4V alloy/S20C joint bonded at 850^゚C, but TiC and TiFe_2 layers are formed at 1000^゚C. The tensile strength of joints increased with bonding temperature below 900^゚C, but above 900^゚C decreased with rise in bonding temperature. This fact suggests that the TiFe_2 layer coexisting with the TiC layer had more harmful effect on the joint strength than those formed individually.4. Higher bond strength of 27 kgf/mm^2 was obtained in Ti/Fe-2%Si alloy joint bonded at 1000^゚C for 30min under 0.8kgf/mm^2. This accounts for the pronounced effects of the formation of the TiC layer and the prevention of the Kirkendall voids.5. The maximum bond strength of 34 kgf/mm^2 was obtained in Ti/Fe-30Cr alloy joint bonded at 1000^゚C for 30min under 0.8kgf/mm^2. The reason why higher bond strength has obtained may be due to the effect of the decrease of unbonded area at 850^゚C and the depression of the growth of the interlayers at 1000^゚C.
本研究的目的是弄清楚钛与钢的扩散连接中的连接特性和中间层的形成之间的关系。我们彻底解决了1)氮在钢母材中的影响,即扩散连接的问题。与TiN层的形成以及2)插入金属(例如Ti-6Al-4V合金、Fe-Si合金和Fe-Cr合金)的影响结果如下:1.这扩散结合Ti/钢接头中的Ti侧,降低了接头的结合强度。2.扩散结合Ti/软渗氮钢和Ti/离子渗氮钢接头的结合界面处形成了锡层。然而,在这种情况下不能实现结合强度,因为TiN层抑制Fe或Ti扩散到其他基体金属以及TiC中,所以TiN层具有防止形成脆性β-Ti的效果。和Ti-Fe金属间化合物3.扩散连接的Ti-6Al-4V合金/S20C接头在850℃时形成TiC层,而在1000℃时则形成TiC和TiFe_2层。接合温度低于900^゚C时,接头强度增加,但高于900^゚C时,接头强度随着接合温度的升高而降低。表明与TiC层共存的TiFe_2层比单独形成的TiFe_2层对接头强度的影响更大。4.Ti/Fe-2%Si合金接头在1000℃时获得了较高的结合强度,达到27 kgf/mm^2。 ^゚C 在 0.8kgf/mm^2 下保持 30 分钟,这说明了 TiC 层的形成和防止柯肯德尔空洞的显着效果。5。 Ti/Fe-30Cr合金接头在1000^゚C、0.8kgf/mm^2条件下结合30min获得了34kgf/mm^2,其获得较高结合强度的原因可能是由于结合强度降低的影响。 850^゚C 时未粘合区域和 1000^゚C 时夹层生长凹陷。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Momono: "Effects of Carbon Content on the Diffusion Bonding of Iron and Steel to Titanium" ISIJ International. 30. 978-984 (1990)
T.Momono:“碳含量对钢铁与钛的扩散连接的影响”ISIJ International。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
桃野 正: "鋼とTiー6Alー4V合金の拡散接合" 鉄と鋼.
Tadashi Momono:“钢和 Ti-6Al-4V 合金的扩散接合”Tetsu 对 Hagane。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
馬場寛,桃野正,平井伸治,片山博: "Ti-6Al-4V合金と鋼の拡散接合" 日本金属学会,日本鉄鋼協会両北海道支部合同春季講演大会. (1989)
Hiroshi Baba、Tadashi Momono、Shinji Hirai、Hiroshi Katayama:“Ti-6Al-4V合金与钢的扩散接合”日本金属学会和日本钢铁学会北海道分会春季联合会议(1989年)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
桃野正,馬場寛,平井伸治,片山博: "鋼とTi-6Al-4V合金の拡散接合" 材料とプロセス(日本鉄鋼協会講演論文集). 2. 1337 (1989)
Tadashi Momono、Hiroshi Baba、Shinji Hirai、Hiroshi Katayama:“钢和 Ti-6Al-4V 合金的扩散接合”材料和工艺(日本钢铁研究所会议录)2. 1337 (1989)。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
桃野正,千葉賢吾,馬場寛,片山博,福田隆: "チタン/鋼拡散接合界面における中間層の性状と鋼中元素の関係" 材料とプロセス(日本鉄鋼協会講演論文集). 3. 355 (1990)
Tadashi Momono、Kengo Chiba、Hiroshi Baba、Hiroshi Katayama、Takashi Fukuda:“钛/钢扩散接合界面处中间层的性能与钢中元素的关系”材料与工艺(钢铁研究所论文集)日本)3. 355(1990)。
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MOMONO Tadashi
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