Investigación sobre la interfaz del compuesto CuW/Al utilizando una capa intermedia de Ni mediante unión por difusión por prensado en caliente al vacío
Autores: Wang, Chan; Chen, Jian; Shao, Wenting; Liang, Shuhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Unión
Compuesto CuW/Al
Capa intermedia de Ni
Microestructura interfacial
Compuestos intermetálicos
Cinética de crecimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se diseñó y estableció la unión de un compuesto CuW/Al con una capa intermedia de Ni mediante la unión por difusión por prensado en caliente al vacío. La microestructura interfacial se discutió sistemáticamente en función de la caracterización experimental y los cálculos de primeros principios. El resultado indicó que la interfaz consistía en compuestos intermetálicos (IMCs) de Al3Ni2 y algunos de Al3Ni. La microestructura interfacial difería significativamente de la interfaz sin la capa intermedia de Ni. La cinética de crecimiento de la capa de Al3Ni2 siguió un comportamiento parabólico, que fue principalmente afectado por el mecanismo de difusión volumétrica. El grosor interfacial disminuyó significativamente, y el grosor promedio fue de ~35 m. La evolución microestructural reveló que Al3Ni2 fue la fase que se formó primero. Al introducir una capa intermedia de Ni, la resistencia interfacial se mejoró significativamente debido a que los IMCs cambiaron de IMCs de Al-Cu y Al-W a IMCs de Al-Ni. La resistencia al corte máxima alcanzó 90.9 MPa, lo que representó un aumento del 76% en comparación con la del muestra sin la capa intermedia de Ni. Un análisis de la morfología de fractura mostró que la grieta tendía a existir en la interfaz Al3Ni2/Ni y presentaba una característica de fractura por clivaje.
Descripción
En este estudio, se diseñó y estableció la unión de un compuesto CuW/Al con una capa intermedia de Ni mediante la unión por difusión por prensado en caliente al vacío. La microestructura interfacial se discutió sistemáticamente en función de la caracterización experimental y los cálculos de primeros principios. El resultado indicó que la interfaz consistía en compuestos intermetálicos (IMCs) de Al3Ni2 y algunos de Al3Ni. La microestructura interfacial difería significativamente de la interfaz sin la capa intermedia de Ni. La cinética de crecimiento de la capa de Al3Ni2 siguió un comportamiento parabólico, que fue principalmente afectado por el mecanismo de difusión volumétrica. El grosor interfacial disminuyó significativamente, y el grosor promedio fue de ~35 m. La evolución microestructural reveló que Al3Ni2 fue la fase que se formó primero. Al introducir una capa intermedia de Ni, la resistencia interfacial se mejoró significativamente debido a que los IMCs cambiaron de IMCs de Al-Cu y Al-W a IMCs de Al-Ni. La resistencia al corte máxima alcanzó 90.9 MPa, lo que representó un aumento del 76% en comparación con la del muestra sin la capa intermedia de Ni. Un análisis de la morfología de fractura mostró que la grieta tendía a existir en la interfaz Al3Ni2/Ni y presentaba una característica de fractura por clivaje.