CoFeCrNiCu高熵钎料钎焊ZrB2-SiC/Nb接头组织及性能研究

采用CoFeCrNiCu高熵合金钎料实现了ZrB2-SiC陶瓷与Nb合金的有效连接.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法分析了接头界面的微观组织结构、生成产物及保温时间对界面组织及接头性能的影响,确定了接头的断裂位置和断裂方式.研究结果表明:钎焊接头的典型界面结构为ZrB2-SiC/Cr2B/(Cr,Fe)2B+fcc+Cr2B+Laves+Cu(s,s)/Nb.钎焊过程中,Nb合金向液态钎料中的溶解量以及液态钎料中Cr向ZrB2-SiC陶瓷富集的数量决定了钎焊接头界面组织的形成及其演化.随着保温时间的延长,ZrB2-SiC陶瓷侧的Cr2B反应层增厚,钎缝中Laves相随着Nb合金向液态钎料中的溶解量增加而增加.陶瓷侧界面反应层的厚度及形态和钎缝中Laves相的形态及分布共同决定着接头的抗剪强度.当钎焊温度为1160℃,保温60 min时,接头的抗剪强度最大,达到216MPa,在600℃的高温下时接头的抗剪强度仍可达到58 MPa.此时接头的断裂形式呈现沿ZrB2-SiC陶瓷基体断裂的模式.