بررسی استحکام برشی و ریزساختار اتصال نامتجانس فولاد زنگ نزن به سرامیک زیرکونیا با پر کننده فاقد عناصر فعال

در این پژوهش اتصال سرامیک زیرکونیا به S.S۳۱۰S با استفاده از فرایند لحیم کاری سخت کوره ای تحت اتمسفر گاز آرگون صورت گرفت. آلیاژ پر کننده استفاده شده در این فرایند، پایه نقره بوده که فاقد عناصر فعال در ترکیب شیمیایی خود است. باتوجه به این موضوع که برخلاف S.S۳۱۰S، سرامیک های اکسیدی از ترشوندگی کمی در برابر پرکننده های آلیاژی برخوردارند، لذا جهت فعال نمودن سطح زیرکونیا از پوشش خالص Ti استفاده شد. ضخامت بهینه لایه پوششی nm۲۰۰ تعیین شد. هدف از پوشش دهی کاهش مسیر نفوذ عنصر Ti در سطح نمونه سرامیکی و ایجاد لایه واکنشی TiO۲ در آن منطقه می باشد. نمونه ها از طریق فرایند لحیم کاری سخت به مدت یک ساعت در دو دمای ۱۰۰۰ و ℃ ۱۱۰۰ اتصال یافتند. نمونه های اتصال دهی شده با فرایند لحیم کاری سخت در دو دمای ۱۰۰۰ و ℃ ۱۱۰۰ با زمان نگه داری یک ساعت صورت گرفتند. نتایج بدست آمده از آزمون برشی نمونه های لحیم کاری شده استحکام بالای نمونه های با دمای ℃۱۰۰۰ به مقدار متوسط MPa۱۱۷را نشان داد که در مقایسه با نمونه های لحیم کاری شده در دمای ℃ ۱۱۰۰ (MPa ۹۶) افزایش MPa ۲۱ را داشتند. برای آنالیز ریزساختاری و متالوگرافی به ترتیب از SEM و میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج آنالیز عنصری و خطی بدست آمده ازآن ناحیه نشان داد کاهش استحکام علارغم افزایش دما به دلیل نفوذ بیش از حد اجزای ماده لحیم و همچنین تشکیل لایه واکنشی غیریکنواخت (کمانی شکل) در سطح زیرکونیا می باشد. لایه های واکنشی تشکیل شده در این فرایند شامل: ترکیبات Cu۵۷Zr۴ و Tio۲ (زیرکونیا) و ترکیبات FeAg و FeCrNi (S.S۳۱۰S) و فاز AgCu در ناحیه لحیم می باشد.