高熵合金(CoCrFeMnNi)/铜真空扩散连接的界面行为及接头性能研究

来源：机械工程学报杂志2017年第2期北京时间：

作者：刘玉林, 罗永春, 赵丹, 张国庆, 康龙

单位：1. 兰州理工大学材料科学与工程学院 兰州 730050；2. 兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室 兰州 730050

摘要：用固态扩散方法实现了CoCrFeMnNi高熵合金与铜在温度750~850 ℃下的良好连接，利用扫描电镜(Scanning electron microscope，SEM)、能谱(Energy disperse spectroscopy，EDS)分析、显微硬度测试及拉伸试验研究扩散反应温度对其界面反应行为和接头力学性能的影响，结合菲克扩散第二定律计算和分析Cu原子在高熵合金中的扩散系数。结果表明：Cu在高熵合金一侧的扩散速率大于高熵合金组元在Cu侧的扩散，随温度增加，高熵合金组元向Cu侧扩散时其在扩散区内原子浓度分布降低的程度按Mn?Cr?Fe?Co?Ni的顺序依次减小。理论计算表明，Cu在高熵合金中的平均扩散系数明显小于铜在不锈钢中的平均扩散系数。经扩散反应后，Cu/高熵合金界面附近均可形成FCC型固溶体组织的反应层，无金属间化合物产生。所有扩散连接接头拉伸后其断裂均发生在远离界面的铜侧，随扩散焊温度升高，其抗拉强度和应变有所降低，其中750 ℃时铜的抗拉强度与应变分别达到最大值224 MPa和33%。

关键词：CoCrFeMnNi高熵合金/铜,界面行为和微观组织,力学性能,真空固态扩散焊；