بررسی خواص متالورژیکی و مکانیکی قطعات لحیم کاری سخت شده نیترید بور مکعبی به فلز پایه فولادی

نیترید بور مکعبی (cBN) سخت ترین ماده شناخته شده بعد از الماس است. این ماده به دلیل پایداری حرارتی شیمیایی بالاتر و قیمت پایین تر نسبت به الماس، در بعضی کاربردهای سایشی و برشی به عنوان جایگزینی مناسب برای الماس مطرح شده است. ویژگی ممتاز cBN نسبت به الماس حل نشدن آن در آهن، نیکل و آلیاژهای این دو فلز در دمای 1300-1200 درجه سانتیگراد است. با توجه به این مزایا، از قطعات زینتر شده cBN برای برش و ماشینکاری آلیاژهای پایه آهن و نیکل استفاده می شود. جهت بهبود مشکل تردی و شکنندگی و همچنین به دلیل ملاحظات اقتصادی، قطعات cBN به زیرلایه فلزی اتصال داده می شوند. به دلیل چقرمگی و قابلیت تغییر شکل پلاس تیک فلز، تنشهای وارد شده به مجموعه در حین سرویس تعدیل شده و همین امر از ترک برداشتن و شکستن سرامیک جلوگیری می کند. در میان روشهای اتصال، لحیم کاری سخت به دلیل سهولت، عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت، قابلیت صنعتی شدن و تولید انبوه و ایجاد اتصالات مقاوم از متداول ترین روشهای مورد استفاده است. در این تحقیق، قطعات cBN با استفاده از آلیاژ پرکننده پایه نقره (Cusil-ABA) به زیر لایه فولادی CK45 متصل شد. به منظور تعیین زمان بهینه لحیم کاری، فرایند اتصال در دمای 880 درجه سانتیگراد و در زمان های 5 و 10 و 15 دقیقه انجام شد. پس از مقطع زدن نمونه ها و آماده سازی سطحی، درز اتصالها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسیهای میکروساختاری قرار گرفتند. استحکام برشی اتصالات ایجاد شده نیز ، اندازه گیری شد. این مقدار برای زمانهای 5 و 10 و 15 دقیقه به ترتیب 58/1MPa و 64/0 و 75/2 بو د. این امر نشان می دهد افزایش زمان لحیم کاری به دلیل فراهم شدن فرصت نفوذ و انجام واکنشهای فصل مشترک استحکام اتصال ارتقا می باید.