بررسی فرایند فاز مایع گذرا (TLP) برای اتصال نامتجانس بایو آلیاژهای Ti-6AL-4V و Co-Cr-Mo

فرایند فاز مایع گذرا (TLP) برای اتصال بایو آلیاژهای Ti-6AL-4V و Co-Cr-Mo با استفاده از پوشش مس خالص به عنوان لایه واسط با ضخامت حدود 20 میکرومتر بررسی شده است. فرایند اتصال در دماهای 925، 950 و 975 درجه سانتی گراد، بالاتر از دمای یوتکتیک سیستم دوتایی Ti-Cu ( حدود 875ċ)، به مدت 5 الی 120 دقیقه و تحت فشار 1 مگاپاسکال در یک کوره تیوبی تحت اتمسفر انجام پذیرفت. نمونه های اتصال داده شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی ریزساختاری قرار گرفتند. برای شناسایی ترکیبات مشاهده شده در اتصالات نیز از آنالیز عنصری SEM/EDS استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان و دمای اتصال، ساختار اتصال همگن تر شده است. در اثر اتصال نفوذی حالت جامد در فصل مشترک آلیاژ Co-Cr-Mo، نفوذ Ti، Cu و Al به این آلیاژ رخ داده و در فصل مشترک آلیاژ Ti-6AL-4V، با تشکیل مذاب یوتکتیک Ti-Cu، نفوذ وسیعی از Cu به آلیاژ پایه تیتانیوم مشاهده شده که منجر به تشکیل ترکیبات بین فلزی نظیر Ti2Cu، TiCu2، TiCu و Ti4Cu شده است. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، نمونه های اتصال یافته تحت آزمون برش قرار گرفتند و بیشترین استحکام برشی برای نمونه اتصال یافته در دمای 950oC و به مدت زمان 2 ساعت بدست آمد.

Keywords:

فرایند فاز مایع گذرا (TLP) , Ti-6AL-4V , Co-Cr-Mo , بررسی ریزساختاری , خواص مکانیکی , لایه واسط