YG6C硬质合金与Crl2钢真空钎焊工艺研究

作者:黄强;陆友富 刊名:机电信息 上传者:郭艳彬

【摘要】采用CuMnCo钎料对YG6C硬质合金与Crl2钢真空钎焊进行研究,通过三点弯曲试验、光学显微镜、显微硬度计、SEM和EDS等,分析了钎焊温度和钎焊间隙对钎缝组织及接头性能的影响。

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Gongyi yu—ishu 三堇要 YG6C硬质合金与 Crl 2钢真空钎焊工艺研究 黄 强 陆友富 (南京市锅炉压力容器检验研究院,江苏 南京 210002) 摘 要:采用 CuMnCo钎料对 YG6C硬质合金与 Cr12钢真空钎焊进行研究 ,通过三点弯 曲试验、光学显微镜、显微硬度计 、SEM 和 EDS等,分析了钎焊温度和钎焊间隙对钎缝组织及接头性能的影响。 关键词:YG6C硬质合金;Crl2钢;真空钎焊 ;长程扩散;冶金结合 0 引言 硬质合金在现代工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料 等方面占据了重要地位,但由于其具有脆性大、不能锻造[ ],且 制 品尺寸有 限、形状 简单和 成本 高等缺 点 ,故应 用范 围受到 限 制 。所 以,研究硬质合金与钢 的连接具 有重要意义 。 1 实验材料方法 本实验所采用的母料为 YG6C硬质合金和 Crl2钢,主要 参 数如表 1、表 2所 示 。YG6C是 粗 晶 ,其 WC晶粒 尺 寸约 为 4 um[引。 表 1 YG6C硬质合金的主要成分及 性能 cr12 2 . OO~ C 2l3O l1.5O C ~ r 13.0O≤ S 0 i .4O≤ M O n .40≤0 P .03O≤O S .030≤ N 0. i 25≤ C 1 o .OO≤ C 0 u _3O 钎料 CuMnCo是经熔炼 、锻造 、轧制和酸洗 自制而成 的,成 分如表 3所示 。 表 3 CuMnCo钎料 中各种不 同元素的含量 图 1为钎料 CuMnCo的 DTA分析结果 ,由图 l可 知,钎 料 CuMnCo的熔 点为 1 063 1 078℃ 。 ≥ g \ 温 度 /℃ 图 1 钎料 CuMnCo的 DTA 曲线 实验采用的接头形式如图2、图3所示,YG6C硬质合金位 于上部 ,Crl2钢位 于下部 ,钎料 和镍片置于 中间,并在钎缝 2个 边缘处放置圆形钼丝来控制钎缝间隙,在夹具顶部硬质合金上 加压力加载块 ,以确保钎缝 间隙就 是钼丝直径 。 甘 加载块 钎焊试样 夹具 图 3 装配示意图 确定钎焊时冷态真空度 在 5×1O Pa左 右,热态真空度 在 5×10-2Pa左右[ 。YG6C硬质合金与 Crl2钢的真空钎焊工艺 曲线如图4所示。 赠 图 4 真空钎焊工艺 曲线 2 钎 焊温度对接头组织及性 能的影 响 固定钎焊 间隙为 0.2mill,选择 5个温度 (1 070℃、1 085℃、 1 100℃、l115℃、1 130℃)作为钎焊温 度进行实验 ,对钎焊接 头进行三 点弯 曲试验 以确定强度 ,再对钎焊 接头组织进行微 观 分析 ,从而确定最佳钎焊温度 。 2.1 抗弯强度 固定钎焊问隙为 0.2 rnnl,改变钎焊温度得到的接头三点弯 曲试验 结果如表 4所示 。 表 4 不 同钎焊 温度 下接头三点弯 曲试验结果 机 电信息 2012年第 l8期 总第 336期 113 至主 G。ngyi yu Jishu 2.2 显 微 组 织 图 5为不 同钎焊温度下钎焊接头及两侧界面区的显微组织。 (e)1 130℃钎焊时接头的显微组织 图 5 不同钎焊温度下接 头的显微组织 2.3 元素分布及显微硬 度 为进 一步弄清接 头组织和 冶金结合情况 ,对接 头各区域进 行 能 谱 分析 。表 5和 表 6为不 同 钎焊 温 度 下 Crl2钢 侧 和 YG6C硬质合金侧 界面 区主要元素含量 。 从表 5和表 6可知,各钎焊温度下钎缝的两个界面反应区 都有 Fe、Co元素的富集,随着钎焊温度的升高,Y

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