عنوان پایان‌نامه
اتصال قطعات کاربید بور با استفاده
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-جوشکاری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39415;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 709
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- علی وثوقی
- استاد راهنما
- علی محمد هادیان
- چکیده
- چکیده استفاده¬ی سرامیک¬ها در سال¬های اخیر به تدریج افزایش یافته است. کاربید بور به عنوان یک ماده¬¬¬¬¬ی استراتژیک پتانسیل ویژه¬ای برای کاربردهای گسترده ¬در صنایع مختلف به ویژه در صنایع نظامی، هوا فضا و اتمی دارد. استفاده¬ی عملی از کاربید بور به قابلیت اطمینان روش¬های اتصال¬دهی سرامیک و خواص نهایی فصل مشترک بستگی دارد. در این پژوهش جنبه¬های مختلف اتصال نفوذی کاربید بور به خودش به صورت مستقیم و یا با لایه¬ی واسط بررسی می¬شود. فرآیند اتصال توسط روش پرس داغ تک محور انجام شد و بررسی¬های ریز ساختاری از فصل مشترک اتصال توسط SEM، EDS و Map صورت گرفت. اتصال نفوذی مستقیم بی¬نتیجه بود و استفاده از لایه¬ی واسط BNi-2 نیز نتوانست اتصالات موفقی را ایجاد کند. به کار بردن لایه¬ی واسط مس در دمای 950 درجه¬ی سانتیگراد و در زمان 45 دقیقه نسبت به دیگر شرایط با وجود موفقیت در اتصال، تنها پدیده¬ی رسوخ مس در تخلخل¬های کاربید بور مشاهده شد و استحکام برشی MPa 55 ایجاد کرد. استفاده از لایه¬ی واسط نیکل سبب ایجاد لایه¬ی واکنشی و فازهای گوناگون بوراید نیکل در فصل مشترک اتصال شد. افزایش دماو زمان باعث افزایش ضخامت لایه¬ی واکنشی و استحکام برشی اتصالات می¬شود. اما هردو پارامتر دارای استحکام بهینه هستند و تاثیر دما بیشتر از تاثیر زمان است. در دمای اتصال 1250 درجه¬ی سانتیگراد و زمان نگهداری 75 دقیقه مطلوبترین استحکام اتصال MPa 100 ایجاد شد. بنابراین اتصال نفوذی یک روش مناسب برای اتصال دادن سرامیک¬های پیشرفته مانند کاربید بور می¬باشد.
- Abstract
- The use of ceramic has gradually increased over the past few years. B4C is one of the most important ceramics used as structural material for high temperature application. Also B4C as a strategic material, has a special potential in different industrial applications, specially in army, aerospace and nuclear industries. The practical use of advanced ceramics depends on the reliability of ceramic/metal joining techniques and the properties of the resulting interface. In this work the various aspects of diffusion bonding of B4C to itself with direct feature or interlayers investigate. B4C/B4C and B4C/interlayer/B4C combination were diffusion joining by hot-uniaxial pressing and microstructral characterization of the resulting interfaces was carried out by SEM, EDS, and MAP. Diffusion bonding of B4C to itself was not proper and also use of interlayer BNi-2 could not make successful joining. The application of Cu interlayer at 950°C temperature for 45 min is better than others conditions in joining, whatever, the penetration of Cu in boron carbide pores was only observed and produced 55 MPa shear strengths. Using of nickel interlayer was caused which the reaction layer and various phases of nickel boride were produced in joining interface. The increasing of temperature and time enhances thickness of reaction layer and shear strength but the both of parameter have optimum strength and the effect of temperature is more than time. The maximum joint strength was obtained in samples hot-press at 1250°C and 75 min reaching a value of 100 MPa. Therefore the diffusion bonding is a proper method for joining of advanced ceramics such as boron carbide
