Formation of Secondary Phases and Their Effect on the Mechanical Properties of Joints Formed by TLP Bonding Using Fe–B–Si Insert Metal in Duplex Stainless Steel

Sungjoo Roh; Changhee Lee

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자료유형: 학술저널

저자정보: Sungjoo Roh (Hanyang University) Changhee Lee (Hanyang University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.25 No.2

발행연도: 2019.1

수록면: 425 - 438 (14page)

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We studied the effects of secondary phases on the mechanical properties of joints formed by transient liquid-phase bondingin nitrogen-containing duplex stainless steel UNS S32750. Transient liquid-phase bonding was carried out using Fe–B–Siamorphous insert metal over the temperature range of 1423–1473 K for 0–1000 s under a vacuum of 5 × 10−5 Torr. Areafraction of austenite (γ) in the joint region decreased with increasing bonding temperature and holding time. In particular,when the holding time was sufficiently prolonged, γ phase-depleted region were observed in the base metal adjacent to thejoint. Secondary phases formed at the joint after short holding times were predominantly chromium borides. For specimensbonded with longer holding times (up to 1000 s), boron nitrides were formed at the interface with the joint. Formation of secondaryphases in a joint area during the bonding process was expressed by diffusion equation. Tensile strength was improvedin accordance with increase of bonding temperature and holding time. Especially, the bonding efficiency was over 98% forthe specimen held for 1000 s at 1473 K. Tensile strength of the joint after short holding times was affected by brittle residualeutectic constituents and borides, whereas tensile strength after longer holding time was influenced by boron nitride formedat the joint interface. The results showed that the mechanical properties were strongly related to the secondary phases (CrB,BN) formed during the bonding process.

#TLP bonding · Duplex stainless steel · Secondary phase · Mechanical properties · Fe–B–Si insert metal

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