吕玉荣

（鹤壁职业技术学院交通与材料工程学院，河南 鹤壁 458030）

钴基合金具有较高的硬度、强度及高温抗氧化性能[1]。因此，其除了作为电器工业中良好的磁性材料之外，还在工业部门获得了极其广泛的应用，特别在航天、航空和核能的关键部位所起的作用是其他材料所不能替代的[2]。

课题组采用“铆钉法”[3-4]将打磨后的Al丝嵌入到Co块中，制作Co-Al扩散偶样品，观察真空烧结时界面扩散层厚度的变化，从而分析温度和时间对相界面扩散层厚度的影响并进一步分析Co-Al扩散界面区的组织特征。

1 试样制备及方法

实验采用纯度为99.99%的钴块和纯度为99.97%的铝丝。试样制备时，首先，从钴板上锯切大约8 mm×8 mm×5 mm的钴块，并在钴块上钻直径为3.7 mm的孔；然后，将铝丝用小锉锉成底面直径是3.7 mm、锥度很小的圆锥；最后，将热膨胀系数较大的铝丝打入热膨胀系数较小的钴孔中，使两者过盈配合，做成“铆钉式”扩散偶样品，如图1所示。

图1 Co-Al扩散偶示意图

将制备好的试样放入真空度为10-3Pa的真空退火炉中进行烧结，具体烧结工艺参数如表1所示。

表1 Co-Al扩散偶试样烧结的工艺参数

试样真空烧结完成后，显微镜下会观察到不同的扩散层，文献[5]中将这个扩散反应区定义为扩散溶解层。具体示意图如图2所示。其中d和D分别表示扩散反应区的内径和外径，D1表示不同的扩散层界限。

图2 试样烧结后示意图

由于所做的试样较小不易拿，所以采取冷镶样法进行镶样，然后沿垂直于界面的方向依次进行粗磨、精磨、抛光、腐蚀，并借助光学显微镜观察Co-Al界面扩散层厚度的变化。……