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1Cr18Ni9Ti不銹鋼是工業(yè)上使用最廣泛的材料之一，用鎳基釬料釬焊不銹鋼，在釬縫中形成的化合物相對釬縫性能有很大的影響。1978年，R.Johson［1］用電子探針對利用BNi－2和BNi－4釬焊9Cr-1Mo鋼的釬縫組織進(jìn)行了相分析。由于電子探針對硼元素只能進(jìn)行半定量分析，測得的數(shù)據(jù)精度低，難以確定硼化合物相。本文采用金相分析和電子探針分析并配合X射線衍射物相分析對釬縫的相組成和釬縫中化合物相的消除規(guī)律進(jìn)行研究。 
1試驗材料和試驗方法 
母材選用1Cr18Ni9Ti，釬料的化學(xué)組成列于表1.

表1試驗用釬料的化學(xué)組成 

試樣的表面用磨床磨光,利用釬縫兩端加入的不銹鋼墊片調(diào)節(jié)釬縫的寬度,并用氬弧焊定位。釬焊試驗在熱壁真空爐中進(jìn)行，所用釬料為粉狀，直接放在試樣上進(jìn)行釬焊。釬焊時真空度優(yōu)于0.01 Pa.釬縫的相組成由金相分析和電子探針分析配合X射線衍射物相分析來確定。 
2釬縫組織及相組成分析 
2.1BNi1a釬料 
用 BNi1a釬料對1Cr18Ni9Ti進(jìn)行釬焊。在縫寬為0.05 mm、釬焊溫度為1120 ℃、釬焊時間為10 min的條件下,釬縫組織是純固溶體，見圖1(a）.在BNi1a釬料中，硼是形成化合物相的主要元素，其含量為3.1%.硼在鎳中的固溶度很低，單一的固溶體組織說明釬縫中的大部分硼在釬焊過程中已擴(kuò)散到母材中去了。釬縫中的含硼量已降到硼在鎳中的極限固溶度以下。由圖1還可以看出，母材中近縫區(qū)是網(wǎng)狀組織，這種組織是由釬料中的硼沿母材晶界擴(kuò)散而產(chǎn)生的。母材中晶界的界面具有比較開闊的結(jié)構(gòu)，對原子運動的阻力較小，而硼原子的半徑又相對較小，這樣,使得硼向母材的擴(kuò)散主要是沿晶界擴(kuò)散，并在晶界與其它元素形成化合物相。X射線衍射分析表明，近縫區(qū)的相組成是α－Fe，γ－Fe和Fe2B，即硼在晶界與鐵形成了Fe2B.釬縫與母材之間的相互擴(kuò)散作用使母材擴(kuò)散層的成分發(fā)生了變化，從而產(chǎn)生了α－Fe.由于晶界上存在Fe2B,使得母材中近縫區(qū)電解浸蝕后顯示出如圖1所示的網(wǎng)狀組織。圖1(b)給出縫寬為0.10 mm時用BNi1a釬料釬焊（1 120 ℃，10 min）的釬縫組織。該釬縫組織由兩部分組成：一部分是靠近母材與釬縫界面并與之平行的鎳固溶體組織；另一部分是位居中部的化合物相組織。該化合物相組織又有兩種組織特征：呈梅花狀的化合物相和呈塊狀的麻點化合物相。由于釬縫較寬，釬縫中的含硼量不能在釬焊時間內(nèi)通過擴(kuò)散降低到極限固溶度以下，因而在釬縫中產(chǎn)生硼的化合物相。從釬縫的組織特征可以看出，釬縫中硼的分布是不均勻的。在靠近母材與釬縫界面處，硼含量由于擴(kuò)散已降低到極限固溶度以下，呈現(xiàn)固溶體組織。在釬縫中部，擴(kuò)散路徑長，擴(kuò)散速度慢，焊后該處的含硼量仍然在極限固溶度以上，從而在釬縫中部形成化合物相。X射線衍射分析表明，其相組成為α-Ni,Ni5Si2,CrB和Fe4.5Ni18.5B6.在1 000 ℃經(jīng)1 h擴(kuò)散處理后，該釬縫中的塊狀麻點化合物相消失，只剩下梅花狀的化合物相，見圖1(c）.X射線衍射分析表明，梅花狀的化合物相是CrB.由此可知，塊狀麻點化合物的相組成是Ni5Si2和Fe4.5Ni18.5B6.在1 000 ℃延長擴(kuò)散處理時間至2 h，CrB相未消失。

 
圖1用BNi－1a釬料釬焊的釬縫組織