(CoCrFeNi)100-xCux中间层对WC-10％Co硬质合金与42CrMo钢快速扩散连接的影响

摘要：

本文将不同Cu含量的(CoCrFeNi)100-xCux高熵合金(x=10、20、30、40、50)作为中间层,利用放电等离子烧结对WC-10％Co(质量分数)硬质合金和42CrMo钢进行固相扩散焊,探究了高熵合金中间层成分对焊接接头界面组织特征、元素扩散行为及最终力学性能的影响.结果显示,各成分下硬质合金与高熵合金界面均无明显微孔和微裂纹,但高熵合金中间层与42CrMo 钢界面普遍存在少量微孔,且低Cu含量(CoCrFeNi)90Cu10与42CrMo钢界面存在大量微孔和微裂纹.扩散焊后中间层出现了富Cu相和富Cr相,其中富Cu相在Cu的原子数分数减小到10％后基本消失,而富Cr相主要分布在界面附近,且Cu的原子数分数增加到50％时主要分布在贫Cu相边缘及内部.中间层元素(Co、Cr、Fe、Ni)在硬质合金中的扩散距离比硬质合金中W元素在中间层的扩散距离要远.相较而言,高熵合金中间层各元素与42CrMo钢之间的元素扩散距离基本相同.另外,在使用(CoCrFeNi)100-xCux高熵合金作为中间层时,焊接接头的抗拉强度随着中间层Cu含量的增加而明显增大,当Cu的原子数分数为40％时抗拉强度达到最大值507 MPa,随后继续增加Cu含量强度基本不变.

关键词：高熵合金、硬质合金、扩散焊、放电等离子烧结、微观组织、元素扩散

所属期刊栏目：39

分类号：TG404;TG139.8;TF125.3

资助基金：国家重点研发计划2022YFE0200900

在线出版日期：2023-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：372-382