Brazing of Alloy Based on Fe3Al Aluminide

Alloys based on the Fe₃Al intermetallic phase belong to a new generation of metallic materials intended for operation at higher temperatures and having properties something between those of metals and ceramic materials. They are characterised by relatively high oxidation resistance, high corrosion resistance, high-temperature creep resistance, high electrical resistivity, high abrasion resistance as well as resistance to erosion and cavitation. Although the material costs of these alloys are relatively low, they belong to materials which are very difficult to join by means of welding methods. For this reason, joining such materials remains an important and current research and technological problem. One of the methods used for joining such materials is brazing. This work shows the results of technological tests concerned with vacuum brazing an alloy based on the Fe₃Al (Fe₈₆Al₁₄) phase using silver (Ag₇₂Cu₂₈) and copper-nickel (Cu₉₀Ni₂10, Cu₉₅Ni₅) filler metals as well as presents the results of tests on the mechanical and structural properties of obtained joints.

Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej typu Fe₃Al należą do nowszej generacji materiałów metalicznych, przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach, o właściwościach pośrednich pomiędzy metalami a materiałami ceramicznymi. Charakteryzują się one przede wszystkim stosunkowo wysoką odpornością na utlenianie i korozje, żarowytrzymałością, wysoką rezystywnością elektryczną, a także wysoką odpornością na ścieranie, erozje i kawitacje. Stopy te, o stosunkowo niskich kosztach materiałowych, należą jednak do materiałów bardzo trudno spajalnych metodami spawalniczymi, dlatego zagadnienie ich łączenia stanowi wciąż ważny i aktualny problem badawczy oraz technologiczny. Jedna z metod łączenia takich materiałów jest lutowanie twarde. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań technologicznych z zakresu lutowania próżniowego stopu na osnowie fazy Fe₃Al (Fe₈₆Al₁₄), spoiwami: srebrnym (Ag₇₂Cu₂₈) i miedziano-niklowymi (Cu₉₀Ni₂10, Cu₉₅Ni₅), a także wyniki badań właściwości wytrzymałościowych i strukturalnych uzyskanych połączeń.