Microstructure and Mechanical Property of Zr/316L Brazed Joints by Zr–Cu–Fe Amorphous Filler

Hong Bian; Nan Jiang; Danyang Lin; Bin Shi; Yanyu Song; Hyoung Seop Kim; Xiaoguo Song; Weimin Long; Sujuan Zhong; Lianhui Jia

doi:10.1007/s12540-023-01593-6

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자료유형: 학술저널

저자정보: Hong Bian (Harbin Institute of Technology) Nan Jiang (Harbin Institute of Technology) Danyang Lin (Harbin Institute of Technology) Bin Shi (Harbin Institute of Technology) Yanyu Song (Harbin Institute of Technology) Hyoung Seop Kim (Graduate Institute of Ferrous and Energy Materials Technology (GIFT), Pohang University of Science and Technology (POSTECH)) Xiaoguo Song (Harbin Institute of Technology) Weimin Long (China Academy of Machinery Ningbo Academy of Intelligent Machine Tool Co., Ltd.) Sujuan Zhong (Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co., Ltd.) Lianhui Jia (China Railway Engineering Equipment Group Co., Ltd.)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.6

발행연도: 2024.6

수록면: 1,624 - 1,634 (11page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01593-6

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Vacuum brazing of Zr and 316 stainless steels (316L) was conducted using a Zr74Cu13Fe13(at%) amorphous filler. A comprehensiveinvestigation was carried out to examine the interfacial microstructure and mechanical properties of Zr/316L jointsunder varying brazing temperatures and extended holding times. The reaction products in Zr/316L joints brazed at 980 °C for10 min consisted of Zr2Fe+ Zrss/Zr(Fe,Cr)2 + (Zr,Cu)/α-(Fe,Cr). As the temperature increased and the duration of holdingwas extended, both Zr(Fe,Cr)2 and α-(Fe,Cr) layers adjacent to 316L thickened. Particularly, the growth kinetics analysisof the diffusion zone revealed that the growth coefficient of Zr(Cr,Fe)2 and α-(Fe,Cr) were 0.0291 μm2/s and 0.0058 μm2/s,respectively, indicating that Zr(Cr,Fe)2 exhibited a higher thickening rate than α-(Fe,Cr). The shear strength of Zr/316L jointsinitially increased and then deteriorated with higher brazing temperatures or longer holding times. The Zr/Zr–Cu–Fe/316Ljoints achieved a maximum strength of 93.5 MPa at a brazing parameter of 980 °C/15 min. Additionally, the joints initiallyfailed at the interface of Zr(Fe,Cr)2/316L, with cracks propagating along the brittle Zr2Fephase within the brazing seam.

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