Влияние элементного состава быстрозакалённых ленточных сплавов-припоев на основе никеля на механические и коррозионные свойства паяных соединений из стали типа Х18Н9 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Пенязь Милена Алексеевна

• Пенязь Милена Алексеевна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Пенязь Милена Алексеевна

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1.1 Диффузионная пайка аустенитных коррозионно-стойких сталей

1.2 Никелевые припои для пайки аустенитных коррозионно-стойких сталей

1.3 Прочность паяных соединений

1.4 Коррозионная стойкость паяных соединений

1.5 Обоснование выбора системы Ni-Cr-Si-Mo-Fe-B для исследования

1.6 Заключение

2. МЕТОДИКА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ И ИСПЫТАНИЙ СОЕДИНЕНИЙ

2.1 Выбор материалов

2.2 Получение быстрозакаленных сплавов-припоев

2.3 Исследование свойств быстрозакаленных припоев

2.4 Высокотемпературная пайка образцов в вакууме

2.5 Пробоподготовка под металлографические исследования

2.6 Исследования структурно-фазового состояния паяных соединений и фрактографий после испытаний

2.7 Механические испытания паяных образцов

2.8 Коррозионные испытания паяных образцов

2.8.1 Стойкость к межкристаллитной коррозии (МКК)

2.8.2 Поляризационные кривые

2.9 Испытания на коррозионную усталость паяных соединений

2.9.1 Методика основана на ступенчатом увеличении нагрузки (MAT)

2.9.2 Методика основана на постоянной нагрузке (CAT)

2.10 Выводы к разделу

3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

3.1 Исследование микроструктуры паяных соединений

3.2 Анализ микротвердости паяных соединений

3.3 Выводы к разделу

4. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1 Испытание на одноосное растяжение и ударную вязкость

4.2 Исследование фрактографий и анализ результата испытания in-situ

4.3 Выводы к разделу

5. КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

5.1 Испытания на межкристаллитную коррозию (МКК)

5.1.1 Исследование механизма коррозионного повреждения

5.2 Потенцио-динамические и -статические испытания

5.3 Выводы к разделу

6. КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

6.1 Испытания по методике, основанной на ступенчатом увеличении нагрузки (MAT)

6.2 Испытания по методике, основанной на постоянной нагрузке (CAT)

6.3 Выводы к разделу

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Аустенитные коррозионно-стойкие стали широко используются во многих отраслях промышленности. Исключительный комплекс свойств этих сталей делает их наиболее важной системой сплавов, используемых в качестве конструкционных материалов для компонентов ядерных реакторов, дизельных, авиационных и ракетных двигателей, стационарных газовых турбин. Сложнейшими технологическими операциями при изготовлении конструктивных элементов являются промежуточная и конечная сборки. В большинстве случаев эти операции выполняют с использованием различных видов резки и сварки. Для изготовления тонкостенных прецизионных конструкций со сложной геометрией, требующих соответствующего квалитета точности, применяют метод соединения с исчезающей жидкой фазой или, по-другому, высокотемпературную диффузионную пайку. Соединения, полученные методом пайки, способны выдерживать высокие температуры, статические и динамические механические нагрузки, воздействие агрессивных сред в течение длительного времени без заметной деградации микроструктуры и ухудшения прочностных свойств.

В качестве припоев для диффузионной пайки энергонапряженных узлов из коррозионно-стойких сталей чаще всего используют аморфные или микрокристаллические никелевые сплавы, содержащие элементы, снижающие температуру плавления (кремний, бор или фосфор). Такие сплавы получают в виде фольг с помощью сверхбыстрого затвердевания плоской струи расплава со скоростью охлаждения порядка 106 0С/с. Их преимущество в высокой капиллярной и диффузионной активности и технологичности процесса. Однако наличие в припое металлоидов приводит к образованию в паяном шве и в диффузионной зоне нежелательных промежуточных фаз из-за их низкой растворимости в основном материале. Такая гетерогенная структура подвержена изменениям в зависимости от элементного состава используемых аморфных /

микрокристаллических никелевых сплавов-припоев и от условий получения и эксплуатации паяных соединений.

Анализ современного состояния исследований в области изучения гетерогенной структуры соединений, полученных с помощью аморфно -кристаллических припоев на основе никеля, обнаруживает отсутствие современных отечественных работ в данной области. Зарубежные же исследования сосредоточены на использовании узкого набора промышленных никелевых припоев, разработанных во второй половине 20 века и сильно различающихся между собой по элементному составу. Эти работы в основном носят качественный, сравнительный характер. Данные, полученные в таких исследованиях, не позволяют провести анализ и сделать окончательный вывод о влиянии элементного состава припоев на такие свойства соединений, как коррозионная усталость, механическая прочность и коррозионная стойкость в кислотной среде, и выявить основные механизмы формирования и изменения структурно-фазового состояния паяного шва. Всё выше изложенное не даёт возможности прогнозировать эксплуатационно важные характеристики паяных узлов энергонапряженной техники на этапе конструирования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние элементного состава быстрозакалённых ленточных сплавов-припоев на основе никеля на механические и коррозионные свойства паяных соединений из стали типа Х18Н9»

Цель работы

Установить зависимости механических и коррозионных свойств соединений из стали типа Х18Н9 от элементного состава быстрозакалённых ленточных припоев системы №-Сг-81-Ее-(Мо)-В для прогнозирования ресурса паяных узлов и обоснованного выбора состава припоя в соответствии с функциональными требованиями, предъявляемыми к конструкции.

Для достижения заявленной цели были поставлены и выполнены следующие задачи:

• на основании анализа литературных данных выбрать наиболее перспективные составы сплавов с точки зрения получаемых свойств соединения и изготовить их методом сверхбыстрого затвердевания расплава в виде лент заданных геометрических размеров;

• выявить особенности формирования микроструктуры паяных соединений узлов энергонапряженной техники из стали типа Х18Н9 в зависимости от времени изотермического затвердевания в процессе высокотемпературной пайки в вакууме и элементного состава припоев;

• исследовать сравнительную прочность и коррозионную стойкость в кислотной среде паяных соединений с помощью различных методов и проанализировать влияние элементного состава припоев на эти характеристики;

• для паяных соединений применить ускоренную методику по оценке коррозионной усталости, основанную на ступенчатом увеличении циклической нагрузки, определить с её помощью подходящие параметры испытаний и построить экспериментальную кривую усталости;

• проанализировать влияние элементного состава припоев на коррозионную усталость по кривым Велера;

• на основании полученных экспериментальных данных классифицировать припои в соответствии с предъявляемыми к ним функциональными

требованиями для обоснованного выбора припоя при конструировании узлов

энергонапряжённой техники.

Научная новизна работы

1. Для паяных соединений, полученных с помощью быстрозакалённых ленточных сплавов-припоев системы М-Сг-81-Ре-(Мо)-Б, впервые применена ускоренная методика оценки коррозионной усталости, которая в сочетании с анализом корреляции цифровых изображений ^1С) испытываемого материала и с измерением электрических, магнитных и температурных параметров позволила определить характеристики деформации паяных соединений для всего диапазона напряжений при минимальных временных затратах.

2. Впервые для паяных соединений построены экспериментальные кривые усталости в многоцикловой области для кислотной среды в зависимости от элементного состава припоев, которые позволяют с надлежащей степенью достоверности оценить долговечность соединения и необходимы при проектировании и расчете паяных конструкций.

3. При помощи испытаний с высокими скоростями деформации ¿=400 с-1 по схеме одноосного растяжения, имитирующих аварийное разрушение, было установлено, что даже при увеличении скорости деформации на 6 порядков механизм разрушения паяного соединения не изменяется.

4. Получены и объяснены зависимости механических и коррозионных свойств от элементного состава припоев, на основании которых возможно прогнозировать характеристики паяных соединений, такие как механическая прочность, коррозионная усталость, коррозионная стойкость в кислотной среде, а также осуществлять разработку или подбор сплавов для пайки узлов энергонапряженной техники, в соответствии с функциональными требованиями, предъявляемыми к последним.

Практическая значимость работы:

По результатам работы, связанной с исследованиями припоев на никелевой основе и возможностью их модификации, получен патент на изобретение «Способ получения быстрозакаленного безбористого припоя на основе никеля для пайки изделий из коррозионно-стойких сталей, припой, паяное соединение и способ его получения».

Полученные в рамках научно-исследовательской работы сплавы Ni-7Cг-7,5Si-4Fe-1,5B, Ni-15Cг-7,5Si-4Fe-4Mo-1,5B и Ni-20Cг-7,5Si-4Fe-4Mo-1,5B мас. % в виде аморфно-кристаллических лент могут быть рассмотрены как кандидатные материалы для высокотемпературной вакуумной пайки компонентов энергонапряженной техники, выполненных из коррозионно-стойкой стали типа Х18Н9.

Результаты работы, связанные с высокотемпературной пайкой в вакууме экспериментальными сплавами-припоями системы М-О^-В, использованы в ПК «Салют» АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» (АО «ОДК») и в ПАО «Машиностроительный завод» (ПАО «МСЗ») ГК «Росатом». Получены акты об апробации.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования формирования микроструктуры паяных соединений из стали типа Х18Н9, включая зависимость характеристик микроструктуры от элементного состава быстрозакалённых ленточных сплавов-припоев системы Ni-Cг-Si-Fe-(Mo)-B и времени изотермического затвердевания в процессе высокотемпературной пайки в вакууме.

2. Результаты анализа механизмов механического и коррозионного разрушения паяных соединений, подтверждающие зависимость достигаемых свойств соединений от элементного состава припоев и времени изотермического затвердевания.

3. Результаты построения экспериментальных кривых усталости в

кислотной среде для паяных соединений, включая анализ зависимости кривых от

8

элементного состава быстрозакалённых ленточных сплавов-припоев системы Ni-Cr-Si-Fe-(Mo)-B.

4. Научно обоснованный подход к прогнозированию и управлению эксплуатационными характеристиками паяных конструкций.

Достоверность научных положений, результатов и выводов

Полученные результаты подтверждаются применением общепризнанных экспериментальных методик и современного сертифицированного высокоточного аналитического оборудования.

Личный вклад автора

Все экспериментальные результаты получены при непосредственном участии автора. Работы, посвященные пайке, изготовлению образцов, обработке и анализу данных проведены автором лично.

Апробация работы

Результаты работы были представлены на 24 международных конференциях: Международный научный форум молодых ученых «Наука будущего -наука молодых» (г. Сочи, 2015); 10-я Международная Школа -конференция «Материалы для экстремальных условий эксплуатации: разработка, получение и применение» (г. Москва, 2015); Конференция «The 2nd Annual International Conference on Material Science and Material Engineering (MSME 2015)» (Китай, г. Чэнгду, 2015); VIII-я Евразийская Научно-Практическая конференция ПРОСТ (г. Москва, 2016); Международный форум молодых энергетиков и промышленников «Форсаж - 2016» (Московская обл., 2016); 13-я Международная школа-конференция «Новые материалы - Жизненный цикл материалов: старение и деградация материалов в процессе эксплуатации ЯЭУ» (г. Москва, 2016); Конференция MRS Fall Meeting & Exhibit (США, г. Бостон, 2016); VI Международная молодежная научная школа-конференция, посвященная 75-летию

НИЯУ МИФИ и 95-летию академика Н.Г. Басова (г. Москва, 2017); 11-я

9

Международная конференция «Ядерная и радиационная физика» (Казахстан, г. Алматы, 2017); 15-я Международная школа-конференция для молодых ученых и специалистов «Новые материалы - Материалы инновационной энергетики: разработка, методы исследования и применение» (г. Москва, 2017); IX-я Евразийская Научно-Практическая конференция ПРОСТ (г. Москва, 2018); 60-я Международная научная конференция «Актуальные проблемы прочности» (Беларусь, г. Витебск, 2018); Межотраслевая научно-техническая конференция «Реакторные материалы атомной энергетики» (г. Сочи, 2018); Международная научно-техническая конференция Пайка-2018 (г. Тольятти, 2018); 16-я Международная школа-конференция «Новые материалы: Толерантное ядерное топливо» (г. Москва, 2018); XXIV Международная промышленная выставка «Металл-Экспо» (г. Москва, 2018); Конференция LOT 2019. 12th International Conference on Brazing, High Temperature Brazing and Diffusion Bonding (Германия, г. Аахен, 2019); XVI-я Международная научно-техническая конференция «Быстрозакаленные материалы и покрытия» (г. Москва, 2019); 17-я Международная школа-конференция «Новые материалы: Перспективные технологии» (г. Москва, 2019); XXVII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Москва, 2020); 18-я Международная школа-конференция для молодых ученых и специалистов «Новые материалы: Неравновесные состояния» (г. Москва, 2020); XVII-я Международная научно-техническая конференция «Быстрозакаленные материалы и покрытия» (г. Москва, 2020); Web-конференция "Усталость материалов" DGM / DVM-AG (Германия, online, 2020); X-я Евразийская Научно-Практическая конференция ПРОСТ (г. Москва, 2021); Web-конференции "TAGUNGSBAND", (Германия, online, 2021).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 статей, индексируемых в системе цитирования ISI Web of Science и Scopus, 24 публикации в отраслевых научных

изданиях, входящих в перечень РИНЦ, из них 19 в российских изданиях, а также получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 6 глав и выводов. Диссертационная работа изложена на 132 страницах и содержит 51 рисунок, 10 таблиц, 112 библиографических названий.

1. ОБЗОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

В 1 разделе диссертационной работы описан объект исследования - паяное соединение из аустенитной коррозионно-стойкой стали типа Х18Н9 и припои на основе никеля, в том числе получаемые методом сверхбыстрого затвердевания плоской струи расплава и применяемые для диффузионной пайки в вакууме. В качестве предмета исследования рассмотрены особенности структурно-фазового состояния паяных соединений, механические и коррозионные характеристики.

Приведены данные, связанные с особенностями диффузионной пайки (пайки с исчезающей жидкой фазой или технологией Transient Liquid Phase (TLP) bonding), и рассмотрены механические и коррозионные свойства паяных соединений в зависимости от их структурно-фазового состояния, которое в свою очередь зависит от большого числа параметров.

1.1 Диффузионная пайка аустенитных коррозионно-стойких сталей

Аустенитные коррозионно-стойкие стали, которым в данном обзоре уделено наибольшее внимание, широко используются во многих отраслях промышленности. Исключительный комплекс свойств этих сталей делает их наиболее важной системой сплавов, используемых в качестве конструкционных материалов для компонентов ядерных реакторов, дизельных, авиационных и ракетных двигателей, стационарных газовых турбин. Сложнейшими технологическими операциями при изготовлении конструктивных элементов являются промежуточная и конечная сборки. В большинстве случаев эти операции выполняют с использованием различных видов резки и сварки. Для изготовления тонкостенных прецизионных конструкций со сложной геометрией, требующих соответствующего квалитета точности, применяют метод соединения с исчезающей жидкой фазой или, по-другому, высокотемпературную диффузионную пайку [1,2]. Такие паяные соединения являются стойкими к высоким температурам, коррозионному воздействию, механическим

напряжениям, в течение всего срока эксплуатации изделий и не подвержены деградации микроструктуры и механических свойств.

В зависимости от поставленных задач и формы готового изделия применяют капиллярную пайку или пайку «сэндвичем». В случае капиллярной пайки припой помещается на поверхности изделия вне зазора таким образом, чтобы расплавленный припой в него затекал. Данный метод может быть использован для изделий со сложной геометрией, однако для этого требуется хорошая смачиваемость и высокая жидкотекучесть сплава. Примером является пайка порошковым припоем Ni-7Cг-4,5Si-3Fe-3B, мас. % сегмента ступенчатого наружного воздушного уплотнителя [3] из коррозионно-стойкой стали, представляющего пластину с припаянными к ней сотами. В работе [4] данной технологией успешно решается задача пайки сот из тонкой фольги никелевого жаропрочного сплава с помощью никелевого сплава Ni-18Cг-10Si, мас. %.

Таким образом, процессы смачивания и затекания припоя в зазор являются важными параметрами, которые необходимо учитывать для получения качественного соединения [5]. Способность припоя затекать в зазор обуславливает высоту его подъема в паяемом материале, что критически важно при соединении частей сотовых конструкций, таких как, например, теплообменники. Например, в работе [6] рассмотрена вакуумная пайка никелевым припоем Ni-7Cг-4,5Si-3Fe-3B, мас. % стального промежуточного теплообменника (ГИК) - важного компонента высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (HTGR) [7], разрабатываемого для системы производства электроэнергии и водорода. Помимо развивающегося реакторостроения растет спрос на экологически чистые авиационные газотурбинные двигатели с более низким уровнем выбросов и улучшенным удельным расходом топлива за счет включения теплообменников в газовые турбины. В работе [8] рассмотрены конструкции стальных и никелевых теплообменников, рекуператора газовой турбины, промежуточного охладителя и охладителя снимающего тепло воздуха, и технологии их производства, включая высокотемпературную пайку.

В случае же пайки «сэндвичем» или «ремонтной» пайки в общем случае припой помещается непосредственно между двумя паяемыми частями, а в частном случае применимо для разнородных материалов, помимо самого припоя размещается прокладка из другого материала, служащая переходным слоем для минимизации термических напряжений при пайке. Ремонтная пайка получила широкое распространение при обслуживании компонентов авиационных двигателей и стационарных газовых турбин, таких как лопатки турбин и компрессоров, которые подвергаются воздействию экстремальных условий. Из-за высоких температур и давлений, а также воздействия посторонних предметов, появляются трещины, износ горячим газом, коррозионные и ударные повреждения. Для увеличения срока службы таких деталей из жаропрочного сплава проводят техническое обслуживание и процесс ремонтной пайки. Например, в работах [9,10] представлена современная разработка двухступенчатой гибридной технологии, включающей процесс ремонтной пайки лопаток турбины с помощью никелевого припоя Ni-18,5Cr-10Si мас. %. Такая пайка может использоваться для ремонта, как узких, так и широких зазоров поверхностных дефектов лопатки турбины.

Для получения стальных соединений с высокой стойкостью к механическим

нагрузкам и усталости обычно используют пластичные твердорастворные припои

или эвтектик без интерметаллидов. Однако последнее время широкое

распространение получила прецизионная технология Transient Liquid Phase (TLP)

bonding (соединение с исчезающей жидкой фазой или, по-другому диффузионная

пайка), в которой возможно использование хрупких сплавов-припоев. Метод TLP

существует уже давно и хорошо описан в [11,12]. Он позволяет получать

соединения из различных материалов с заданным структурно-фазовым

состоянием и толщиной в несколько десятков микрометров. Так как процесс

основан на диффузионном перераспределении элементов, для соединения

используются сплавы, содержащие элементы, снижающие температуру

плавления, и, как правило, имеющие высокую диффузионную активность

(например, B, Si и в меньшей степени P). Соединительный процесс проводится

14

при постоянной температуре между ликвидусом припоя и солидусом паяемого материала [13], в процессе чего происходит термически активированная диффузия между материалом и расплавом припоя [14]. Во время диффузионных процессов температура ликвидуса жидкой прослойки увеличивается из-за взаимной диффузии элементов припоя и паяемого материала, что приводит к изотермическому затвердеванию [15]. Время изотермической выдержки зависит от величины зазора или толщины/количества припоя, его интервала плавления, наличия тугоплавких элементов и относительного содержания элементов, снижающие температуру плавления [16,17].

На рисунке 1.1 представлены стадии процесса пайки с исчезающей жидкой фазой.

Плавление припоя Изотермическое плавленнеИзотермическая кристаллизация Гомогенизация

Рисунок 1.1 - Стадии процесса диффузионной пайки [12]

Как уже упоминалось, процесс диффузионной пайки состоит из нескольких стадий:

- расплавление припоя в результате нагрева;

- изотермическое плавление: образование границы жидкость/твердое тело (направление движения в сторону основного материала); движение элементов, снижающих температуру плавления, в паяемый материал, за счет чего основной материал на границе жидкость/твердое также переходит в жидкое состояние.

Концентрация этих элементов в жидкой фазе достигает равновесного значения, т.е. линии ликвидуса - процесс останавливается;

- изотермическое затвердевание, в процессе которого движение границы жидкость/твердое тело меняет свое направление вследствие того, что концентрация элементов, снижающих температуру плавления переходит линию ликвидуса;

- гомогенизация.

Известно, что большое влияние на свойства соединений, полученных с помощью пайки, оказывает величина паяемого зазора. Пластичные припои, например, на основе Ni-Au, Ni-Pd, применимы для получения соединений как с малыми (менее 100 мкм), так и с большими (более 100 мкм) зазорами. При пайке с малыми зазорами в силу диффузионного перераспределения в шве формируется структура, сильно отличающаяся от структуры исходного припоя. При пайке с большими зазорами или при «ремонтной» пайке в шве формируется структурно -фазовое состояние используемого сплава-припоя, и прочностные свойства такого соединения определяются прочностными свойствами припоя. Однако с помощью хрупких эвтектических сплавов, содержащих металлоиды, возможно получение высокопластичных соединений при пайке с большими зазорами. Для этого применяют технологию Wide Gap Brazing (пайка с большими зазорами) [18]. Способ заключается в смешивании порошка хрупкого эвтектического припоя и порошка из чистого металла или на основе паяемого материала. Последний является стоком для диффузии элементов из эвтектического припоя. При этом используют те же расчеты, что и при пайке с исчезающей жидкостью [19,20], которые позволяют определить необходимые температуру и время изотермической выдержки для получения в шве структуры пластичного твердого раствора с отсутствием хрупких фаз [21].

Процесс высокотемпературной пайки связан с большим количеством

требований и технологических сложностей, поэтому припои могут быть получены

в различном виде: прокат, проволока, порошки, паста [22], металло-пластичные

композиты [23], аморфные фольги и др. [24]. Вид припоя, применяемого для

16

конкретной инженерной задачи, влияет на выбор элементного состава сплава. Некоторые системы сплавов могут быть получены только в определенном виде, в то время как другие доступны во всех формах. Также вид припоя может обеспечить как прецизионное, так и автоматизированное выполнение сборки под пайку. Например, подача проволоки или полосы припоя может осуществляться автоматически при конвейерной сборке деталей, что хорошо подходит для пайки отдельных узлов или мало серийного производства.

Наибольший производственный обхват имеют припои в виде порошков и паст. Порошки производятся различными методами, включая распыление и дробление [25]. При производстве соединений с небольшой площадью паяных швов, таких как паяные фитинги и коллекторы труб, части системы подачи и транспортировки топлива газотурбинного двигателя (ГТД), в основном применяют паяльные пасты. Паяльная паста состоит из частиц порошка, равномерно распределенных в объёме органической связки. Такие пасты наносят на паяемые поверхности при помощи дозаторов: шприцевых при штучном производстве и пневматических при массовом [26]. При массовом производстве теплообменной аппаратуры из коррозионно-стойких сталей, где на паяемые поверхности необходимо наносить тонкий слой припоя, пользуются системами распылительного нанесения порошков (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Устройства для нанесения порошка методом распыления [26]

В случае аморфных фольг, получаемых сверхбыстрым затвердеванием плоской струи расплава [24,27] возможна реализация прецизионной сборки под пайку изделия сложной конфигурации при использовании заготовок специальной геометрии (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Заготовки специальной геометрии из аморфной фольги [28]

Аморфная фольга достаточно пластичная (достигаемый изгиб без разрушения до 180°) для механической штамповки и придания ей трехмерной конфигурации с помощью лазерной, электроэрозионной и другими резками. К преимуществам использования фольг можно отнести следующее:

• простота применения;

• постоянное количество припоя;

• постоянная производительность, минимальное количество брака;

• отсутствие примесей;

• быстрое плавление и жидкотекучесть;

• минимальное количество пор в соединении;

К недостаткам можно отнести: высокую стоимость, погрешность расположения припоя из-за производственных допусков. Ниже в таблице 1.1 приведены преимущества пайки с использованием аморфной фольги перед другими технологическими решениями.

Базовыми системами припоев являются сплавы на основе меди, драгоценных металлов, никеля и железа, которые при определенном подборе состава могут быть получены во всех перечисляемых выше формах.

Таблица 1.1 - Преимущества пайки с использованием аморфной фольги [28]

Альтернативная технология Преимущества

Соединение с механическим креплением Обеспечивает более высокую прочность, герметичность и превосходную устойчивость к ударам и вибрации. Для существенной экономии веса можно использовать основные материалы меньшей толщины.

Сварка Обеспечивает гораздо более высокую эффективность обработки. Более низкая температура плавления припоя исключает плавление основного материала. Очистка швов не требуется.

Клеевое соединение и низкотемпературная пайка Обеспечивает превосходящую прочность и пластичность, стабильность и стойкость к повышенной температуре и окислению.

Пайка с использованием порошков и паст Не содержит органических связующих, что исключает загрязнение вакуумной печи и самого соединения. Полностью гомогенная фольга исключает формирование неоднородностей в соединении, сокращая количество брака.

При пайке коррозионно-стойких сталей в основном применяют припои на

основе таких элементов, как медь, серебро, никель и золото в зависимости от

требуемых механических характеристик, коррозионной среды и температуры

эксплуатации изделия.

Согласно классификации американского сварочного общества (American

Welding Society или AWS) для пайки коррозионно-стойких сталей применимы

индустриальные припои серии: BAg, BAu, BCu, BNi [29]. Аналоги этих припоев

существуют во многих стандартах, например, сплавы согласно стандарту DIN EN

19

ISO 17672:2016 «Brazing - Filler metals» или спецификации Aerospace Material Specification (AMS). Составы и температурные характеристики индустриальных припоев серии: BAg, BAu, BCu представлены на рисунке 1.4.

AWS BCu

Си ДР-

99.9 0:075Р ВСи-1

99:0 1=0 ВСи-1а

99.9 0:1 BQi-lb

86:5 13=5 ВСи-2

99:95 0:05 ВСи-3

1050 1060 1070 1080 1090 °С

AWS BAg

Ag Си Zn Cd Ni Sn Mn

50 15 15.5 16 3.5 BAg-3

72 28 BAg-8

60 30 10 BAg-18

63 28:5 2=5 6 BAg-21

85 15 BAg-23

50 20 28 2 BAg-24

25 38 33 2 2 BAg-26

25 40 33 2 BAg-37

600 700 800 900 1000 °С

AWS BAu

Au Си Ni Pd

38 62 BAu-1

80 20 BAu-2

35 62 3 BAu-3

82 18 BAu4

30 36 34 BAu-5

70 22 8 BAu-6

850 950

1050 1150 1250 "С

I I I I

Рисунок 1.4 - Припои на основе меди, серебра и золота, наиболее подходящие для пайки коррозионно-стойких сталей по классификации AWS (составы указаны в

мас. %)

Медные припои обычно используются для пайки углеродистых, легированных и коррозионно-стойких сталей, никеля и медно-никелевых сплавов. Так как медь «мягкий» металл, паяные соединения, полученные с помощью нее, выдерживают большие нагрузки и обладают повышенной пластичностью, благодаря которой обеспечивается высокая усталостная прочность. Однако

исследования коррозионной стойкости в воде демонстрируют селективную зернограничную коррозию в меди [29]. Также припои на основе меди не могут обеспечить стабильную работу при повышенных температурах (600...800 °С), за исключением, отечественных припоев ВПр2 (Cu-24Mn-5,5Ni-1,0Fe-0,2Li мас. %, Тпл=980-1000 °С) и ВПр4 (Cu-29Mn-29Ni-1,0Si-1,0Fe-0,2Li, Тпл=1000-1050 °С), обеспечивающих высокую теплостойкость паяных соединений из коррозионно-стойких сталей (до ~600 °С).

Серебряные припои являются пластичными и термостойкими (до 370-500 °С). Серебряные припои, содержащие цинк, олово, марганец и никель, рекомендованы для соединения коррозионно-стойких сталей (рисунок 1.4) [29]. В работе [30] рассмотрено применение серебряного припоя AMS 4772 (54Ag-40Cu-5Zn-1Ni, мас. %) для пайки коррозионно-стойкой стали АШ 321 с никелевым жаропрочным сплавом. Для пайки коррозионно-стойких сталей АШ 300 и 400 наибольший интерес представляет сплавы BAg-21 и BAg-23 [29]. Первый подходит для пайки в печи в защитной атмосфере из-за отсутствия цинка и кадмия. Никель в составе обеспечивает невосприимчивость соединения к щелевой коррозии, за счет создания богатого никелем слоя вдоль кромки галтели. BAg-23 в основном используется при пайке коррозионно-стойкой стали, никелевых сплавов или кобальта в том случае, когда изделие эксплуатируется при высоких температурах. Однако из-за наличия марганца не применим для работы в условиях высокого вакуума.

Золотые припои обеспечивают большую стойкость к окислению, коррозии и при этом крайне пластичны. Зачастую используются для тонкостенных конструкций из-за их низкой скорости взаимодействия с основным материалом. В работе [31] проведено исследование процесса пайки сплавом-припоем AMS 4787 (BAu-4) коррозионно-стойкой стали AMS 5510, используемой при создании компонентов топливных систем авиационных двигателей. А в работе [32] рассмотрено соединение с помощью припоя BAu-6 сплава с памятью формы ^50М50 с коррозионно-стойкой сталью AISI 316L, перспективное для некоторых

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пенязь Милена Алексеевна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Way M. et al. Brazing filler metals. Taylor & Francis, 2020. Vol. 6608.

2. Simoes S. Diffusion Bonding and Brazing of Advanced Materials // Metals (Basel). 2018. Vol. 8, № 11. P. 959.

3. Dieter S., Fortuna D. Selecting Materials for Brazing a Honeycomb in Turbine Engines // Brazing Solder. Today. 2014. P. 44-48.

4. Ulan kyzy S. et al. The Effect of Brazing on Microstructure of Honeycomb Liner Material Hastelloy X // J. Mater. Eng. Perform. 2019. Vol. 28, № 4. P. 19091913.

5. Eustathopoulos N., Hodaj F., Kozlova O. The wetting process in brazing // Adv. Brazing Sci. Technol. Appl. 2013. P. 3-30.

6. Jiang W., Gong J.M., Tu S.T. Effect of holding time on vacuum brazing for a stainless steel plate-fin structure // Mater. Des. 2010. Vol. 31, № 4. P. 2157-2162.

7. Mizokami Y. et al. Development of structural design procedure of plate-fin heat exchanger for HTGR // Nucl. Eng. Des. Elsevier B.V., 2013. Vol. 255. P. 248-262.

8. Kee J. et al. High temperature heat exchanger studies for applications to gas turbines. 2009. P. 175-186.

9. Alfred I. et al. Advanced high pressure turbine blade repair technologies // Procedia CIRP. Elsevier B.V., 2018. Vol. 74. P. 214-217.

10. No C. Future regeneration processes for high-pressure turbine blades. 2017. Vol. 9.

11. MacDonald W.D., Eagar T.W. Transient liquid phase bonding // Mater. Sci. 1992. Vol. 22. P. 23-46.

12. Noto H. et al. Grain refinement of transient liquid phase bonding zone using ODS insert foil // J. Nucl. Mater. Elsevier B.V., 2013. Vol. 442, № 1-3. P. S567-S571.

13. Jalilian F., Jahazi M., Drew R.A.L. Microstructural evolution during transient liquid phase bonding of Inconel 617 using Ni-Si-B filler metal // Mater. Sci. Eng. A. 2006. Vol. 423, № 1-2. P. 269-281.

14. Shakerin S. et al. Microstructural and mechanical assessment of transient liquid phase bonded commercially pure titanium // Can. Metall. Q. 2017. Vol. 56, № 3. P. 360-367.

15. Abdolvand R. et al. The effect of bonding time on the microstructure and mechanical properties of transient liquid phase bonding between SAF 2507 and // J. Manuf. Process. The Society of Manufacturing Engineers, 2017. Vol. 25. P. 172-180.

16. Cook G.O., Sorensen C.D. Overview of transient liquid phase and partial transient liquid phase bonding // J. Mater. Sci. 2011. Vol. 46, № 16. P. 5305-5323.

17. Arafin M.A. et al. Effect of alloying elements on the isothermal solidification during TLP bonding of SS 410 and SS 321 using a BNi-2 interlayer. 2007. Vol. 106. P. 109-119.

18. Chen J. Vacuum braze of stainless steel joints with wide clearance // J. Univ. Pet. China (Natural Sci. Ed. 1999. Vol. 23, № 6. P. 53-56.

19. Corbin S.F., Murray D.C., Bouthillier A. Analysis of Diffusional Solidification in a Wide-Gap Brazing Powder Mixture Using Differential Scanning Calorimetry // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. Springer US, 2016. Vol. 47, № 12. P. 6339-6352.

20. Yan G. et al. Bonding temperature effects on the wide gap transient liquid phase bonding of Inconel 718 using BNi-2 paste filler metal // Appl. Surf. Sci. Elsevier, 2019. Vol. 484. P. 1223-1233.

21. Huang X., Miglietti W. Wide gap braze repair of gas turbine blades and vanes-a review // J. Eng. Gas Turbines Power. 2012. Vol. 134, № 1.

22. Sakai M., Sasaki T., Miyazawa Y. Mechanism of void formation during brazing of Ni paste brazing filler metal // Mater. Sci. Forum. 2021. Vol. 1016 MSF. P. 1218-1222.

23. Sharma A. et al. AISI 304 steel brazing using a flexible brazing foil fabricated by tape casting method // J. Korean Inst. Met. Mater. 2017. Vol. 55, № 12. P. 836-844.

24. Rabinkin A. Brazing with amorphous foil performs // Adv. Mater. Process. 2001. Vol. 159, № 6. P. 65-67.

25. Fortuna D. Manufacture of braze and solder alloy powders by atomization // Weld. J. (Miami, Fla). 2004. Vol. 83, № 10. P. 40-44.

26. Brazing Application Equipment: NicroSpray System - Wall Colmonoy [Electronic resource]. URL: https://www.wallcolmonoy.com/products-capabilities/brazing-alloys/nicrospray/ (accessed: 14.09.2021).

27. Cadden C.H. Brazing // Encycl. Mater. Sci. Technol. 2006. P. 1-7.

28. Metallic Substrates from Metglas®, Inc. [Electronic resource]. URL: https://metglas.com/preforms/ (accessed: 14.09.2021).

29. Frick W.R. Brazing Handbook // Aws. Fifth Edit. American Welding Society, 2007. 783 p.

30. Paidar M. et al. Diffusion brazing of Inconel 617 and 321 stainless steel by using AMS 4772 Ag interlayer // J. Manuf. Process. Elsevier Ltd, 2021. Vol. 61, № October 2020. P. 383-395.

31. Hebda M., Kaczor P., Miernik K. Vacuum brazing of stainless steel depending on the surface preparation method and temperature of the process // Arch. Metall. Mater. 2019. Vol. 64, № 1. P. 5-11.

32. Shiue R. et al. Infrared brazing of Ti 50 Ni 50 shape memory alloy and 316L stainless steel with Au-22Ni-8Pd filler // Gold Bull. 2015. P. 57-62.

33. Schmiedt-kalenborn A. et al. Fatigue and Corrosion Fatigue Behaviour of Brazed Stainless Steel Joints AISI 304L / BAu-4 in Synthetic Exhaust Gas Condensate. 2019.

34. Tillmann W. et al. Investigation of the brazing characteristics of a new iron-based brazing filler metal // Weld. World. Welding in the World, 2016.

35. Epelbaum C. et al. Joining steel tubes employing Fe-Si-B metallic. 2005. Vol. 0. P. 4867-4871.

36. Li H. et al. The effect of iron-based filler metal element on the properties of brazed stainless steel joints for EGR cooler applications // Weld. World. Welding in the World, 2019. Vol. 63, № 2. P. 263-275.

37. Weinstein M. et al. Properties of Selected Nickel and Iron Based Brazing Filler Metals. 2015.

38. Хорунов В.Ф. Основы пайки тонкостенных конструкций из высоколегированных сталей. Киев: Наукова думка, 2008. 242 с. p.

39. Химушин Ф. Нержавеющие стали. 2е издание. Москва: "Металлургия," 1967. 773 p.

40. Springer Materials [Electronic resource]. URL: https://materials.springer.com/periodictable (accessed: 14.09.2021).

41. Su Y. et al. Effects of composite nickel-base boracic brazing filler on the boride near the brazing seam of 316L stainless steel // Adv. Mater. Res. 2012. Vol. 535537. P. 730-733.

42. Zhiquan W. et al. Effects of element diffusion on microstructure evolution and residual stresses in a brazed joint: experimental and numerical modeling // Materialia. 2018.

43. Penyaz M.A. et al. Thermal fatigue damage of steel joints brazed with various nickel filler metals // Non-ferrous Met. 2019. Vol. 46, № 1.

44. Zhou K., Zhang T. Induction brazing of 304 stainless steel with a metalloid-free Ni-Zr-Ti-Al-Sn amorphous foil // Mater. Trans. 2017. Vol. 58, № 4. P. 663-667.

45. Park T.G., Yi S., Kim D.H. Development of new Ni-based amorphous alloys containing no metalloid that have large undercooled liquid regions // Scr. Mater. 2000. Vol. 43, № 2. P. 109-114.

46. Ivannikov A.A. et al. Development of nickel-based filler metal for producing high-strength joints in critical products from heat-resistant materials // Non-ferrous Met. 2018. Vol. 45, № 2. P. 43-49.

47. Huang X. Microstructure and Oxidation Behavior of Narrow Gap Brazing and Wide Gap Brazing Joints with Boron/Silicon-Free Nickel Base Braze Alloys // J. Eng. Gas Turbines Power. 2020. Vol. 142, № 11.

48. Lukin V.I., Rylnikov V.S., Afanasyev-Khodykin A.N. A nickel-based brazing alloy for brazing creep-resisting alloys and steels // Weld. Int. 2015. Vol. 29, № 7. P. 567-572.

49. Fedotov V.T. et al. Stemet solders for brazing of modern technology

125

materials // Tsvetnye Met. "Ore and Metals" Publishing house, 2014. № 12. P. 32-37.

50. Moradi M.J., Emadoddin E., Omidvar H. The Joint Properties of A564-630 Stainless Steel Made by Transient Liquid Phase Bonding: Microstructural and Mechanical Strength Evaluation // J. Mater. Eng. Perform. 2020. Vol. 29, № 7. P. 47454753.

51. Jamshidi Lamjiri R., Ekrami A. Transient liquid diffusion bonding of AISI304 stainless steel with a nickel base interlayer // Defect Diffus. Forum. 2017. Vol. 380. P. 48-54.

52. Lin C. et al. Infrared brazing of CoCrFeMnNi equiatomic high entropy alloy using nickel-based braze alloys // Entropy. 2019. Vol. 21, № 3.

53. Lin C. et al. Dissimilar infrared brazing of cocrfe(Mn)ni equiatomic high entropy alloys and 316 stainless steel // Crystals. 2019. Vol. 9, № 10.

54. Ghaderi S., Karimzadeh F., Ashrafi A. Evaluation of microstructure and mechanical properties of transient liquid phase bonding of Inconel 718 and nano/ultrafine-grained 304L stainless steel // J. Manuf. Process. 2020. Vol. 49. P. 162174.

55. Ghaderi S. et al. Effect of pressure, temperature and homogenization on the dissolution behavior and mechanical properties of IN718/AISI 304 during transient liquid phase bonding // J. Manuf. Process. 2020. Vol. 60. P. 213-226.

56. Binesh B. Diffusion brazing of IN718/AISI 316L dissimilar joint: Microstructure evolution and mechanical properties // J. Manuf. Process. 2020. Vol. 57. P. 196-208.

57. Baharzadeh E. et al. Properties of IN X-750/BNi-2/SAF 2205 joints formed by transient liquid phase bonding // J. Mater. Process. Technol. 2019. Vol. 274.

58. Baharzadeh E. et al. Microstructural and Mechanical Evaluations of Transient Liquid Phase Bonded In X-750/BNi-3/SAF 2205 // J. Mater. Eng. Perform. 2020. Vol. 29, № 2. P. 1090-1100.

59. Jafari M., Rafiei M., Mostaan H. Effect of Solidification Mode on

Microstructure and Mechanical Properties of AISI420 Steel to SAF2507 Steel

Dissimilar Joint Produced by Transient Liquid Phase // Met. Mater. Int. 2020. Vol. 26,

126

№ 10. P. 1533-1544.

60. Tokunaga T. et al. Phase Equilibria in the Ni-Si-B System // Mater. Trans. 2003. Vol. 44, № 9. P. 1651-1654.

61. Lugscheider E., Knotek O., Kloehn K. Development of nickel-chromium-silicon base filler metals // Weld. J. (Miami, Fla). 1978. Vol. 57, № 10.

62. Tokunaga T., Nishio K., Hasebe M. Thermodynamic study of phase equilibria in the Ni-Si-B system // J. Phase Equilibria. 2001. Vol. 22, № 3. P. 291-299.

63. Siredey-Schwaller N. et al. Solidification sequence of Ni-Si-Cr ~3wt% B brazing alloys // Weld. World. 2017. Vol. 61, № 6. P. 1253-1265.

64. Lebrun N. et al. B-Ni-Si Ternary Phase Diagram Evaluation ■ Phase diagrams, crystallographic and thermodynamic data: Datasheet from MSI Eureka in SpringerMaterials (https://materials.springer.com/msi/docs/sm_msi_r_10_014653_01) / ed. Effenberg G. MSI Materials Science International Services GmbH.

65. Chen Y. et al. The Microstructural Evolution of Vacuum Brazed 1Cr18Ni9Ti Using Various Filler Metals // Materials (Basel). 2017. Vol. 10, № 4.

66. Chen Z. et al. Effect of brazing temperature and clearance on microstructure and mechanical properties of 316L stainless steel brazed joints // Advanced Materials Research. 2012. Vol. 418-420. 1242-1245 p.

67. Chen H., Gong J.-M., Tu S.-T. Numerical modelling and experimental investigation of diffusion brazing SS304/BNi<inf>2</inf>/SS304 joint // Sci. Technol. Weld. Join. 2009. Vol. 14, № 1. P. 32-41.

68. Zorc B., Kosec L. Comparison of brazed joints made with BNi-1 and BNi-7 nickel-base brazing alloys // Rev. Metal. 2000. Vol. 36, № 2. P. 100-107.

69. Kawakatsu I., Osawa T., Saito H. Brazed joint strength of stainless steel with nickel base filler metals // Nippon Kinzoku Gakkai-si. 1979. Vol. 43, № 11. P. 1001-1007.

70. Moreau E.D., Corbin S.F. The Role of Base Metal Chromium in Determining the TLPB Behavior of Ni-Based Alloys Using a Boron-Containing Braze // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 2020. Vol. 51, № 8. P. 3906-3919.

71. Han W.P. et al. Effect of post-bond heat treatment on microstructural

127

evolution and mechanical properties of brazed ultrathin-walled structure // Mater. Sci. Eng. A. 2019. Vol. 742. P. 680-691.

72. Logvenchev I.S. et al. The brazing of nickel alloys for nuclear reactor with the using of the rapidly-quenched filler metals // Inorg. Mater. Appl. Res. 2014. Vol. 5, № 3. P. 263-267.

73. Bakhtiari R. et al. Optimizing the Process Parameters for TLP Bonding of AISI 321 Stainless Steel // Metallogr. Microstruct. Anal. 2020. Vol. 9, № 2. P. 239-251.

74. С . В . Максимова. Аморфные припои для пайки нержавеющей стали и титана и структура паяных соединений // Адгезия расплавов и пайка материалов. 2007. P. 70-81.

75. Alhazaa A., Haneklaus N. Diffusion bonding and transient liquid phase (TLP) bonding of type 304 and 316 austenitic stainless steel—A review of similar and dissimilar material joints // Metals (Basel). 2020. Vol. 10, № 5.

76. Penyaz M.A. et al. Alloying-dependent microstructure influence on corrosion resistance of AISI 321 cell joints brazed by Ni-based filler metals // Non-ferrous Met. 2020. Vol. 48, № 1. P. 41-48.

77. Xiao C. et al. Influence of borides dissolution during the homogenization treatment on the mechanical properties and fracture behavior of austenitic stainless steel brazed joints // Mater. Sci. Eng. A. 2020. Vol. 782.

78. Moreau E.D., Corbin S.F. Assessing the Influence of Cr and Fe in the Filler Metal on Dissolution and Isothermal Solidification Kinetics During TLPB of Ni-Based Superalloys // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 2020. Vol. 51, № 12. P. 6307-6317.

79. Doroudi A., Dastgheib A., Omidvar H. The bonding temperature effect of the diffusion brazing Inconel 625 superalloy on the microstructure changes, corrosion resistance, and mechanical properties // J. Manuf. Process. 2020. Vol. 53. P. 213-222.

80. Karlsson L., Norden H., Odelius H. Overview no. 63 Non-equilibrium grain boundary segregation of boron in austenitic stainless steel-I. Large scale segregation behaviour // Acta Metall. 1988. Vol. 36, № 1. P. 1-12.

81. Moreau E.D., Corbin S.F. Application of Diffusion Path Analysis to

128

Understand the Mechanisms of Transient Liquid-Phase Bonding in the Ni-Si-B System // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. Springer US, 2019. Vol. 50, № 12. P. 5678-5688.

82. Jang J.S.C., Shih H.P. Evolution of microstructure of AISI 304 stainless steel joint brazed by mechanically alloyed nickel base filler with different silicon content // J. Mater. Sci. Lett. 2003. Vol. 22, № 1. P. 79-82.

83. Tillmann W. et al. Investigations of the corrosion damage process of the brazed joint AISI 304L/BNi-2 // Results Phys. 2019. Vol. 12. P. 1245-1252.

84. Schmiedt A. et al. Characterisation of the corrosion fatigue behaviour of brazed AISI 304L/BNi-2 joints in synthetic exhaust gas condensate // Weld. World. 2018. Vol. 62, № 3. P. 617-627.

85. Schmiedt A. et al. Influence of condensate corrosion on tensile and fatigue properties of brazed stainless steel joints AISI 304L/BNi-2 for automotive exhaust systems | Einfluss von Kondensatkorrosion auf die Zug- und Ermudungseigenschaften der Edelstahllotverbindungen 1.43 // Materwiss. Werksttech. 2018. Vol. 49, № 3. P. 249-263.

86. Ivannikov A. et al. Development of rapidly quenched nickel-based non-boron filler metals for brazing corrosion resistant steels // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2016. Vol. 130, № 1.

87. Marsilius M., Hartmann T. Influence of boron and phosphor containing nickel based brazing alloy on different base materials // International Conference on Brazing, High Temperature Brazing and Diffusion Bonding. 2016. P. 227-232.

88. Ivannikov A. et al. The use of Ni-Cr-Si-Be filler metals for brazing of stainless steels // 10th International School-Conference on Materials for Extreme Environment: Development, Production and Application, MEEDPA 2015 / ed. P.S. D., B.A. K., G.N. E. National Research Nuclear University MEPhI, Moscow Engineering Physics Institute, Kashirskoe highway, 31, Moscow, Russian Federation: Institute of Physics Publishing, 2016. Vol. 130, № 1.

89. Ivannikov A.A. et al. Study of the Ni-Si-Be system as a base to create

boron-free brazing filler metals // Sci. Technol. Weld. Join. 2017.

129

90. Otto J.L. et al. Microstructure, residual stresses, and strain-rate-dependent deformation and fracture behavior of aisi 304l joints brazed with nicrsib filler metals // Metals (Basel). 2021. Vol. 11, № 4.

91. Lugscheider E., Partz K.-D. High temperature brazing of stainless steel with nickel-base filler metals BNi-2 BNi-5 BNi-7 // Weld. J. WRS. 1983. P. 160-164s.

92. Qin Y., Jiang W. Microstructure and mechanical properties of 316L stainless steel joints brazed by BNi-7 alloyed with different Cu content. Welding in the World, 2019. P. 1469-1475.

93. Rabinkin A. Brazing with (NiCoCr)-B-Si amorphous brazing filler metals: alloys, processing, joint structure, properties, applications // Sci. Technol. Weld. Join. 2004. Vol. 9, № 3. P. 181-199.

94. Ivannikov A.A. et al. Rapid-quenched nickel-based solder for high-temperature brazing of various constructive elements // Tsvetnye Met. 2014. № 12. P. 27-31.

95. Otto J.L. et al. Effect of phase formation due to holding time of vacuum brazed AISI 304L/NiCrSiB joints on corrosion fatigue properties // J. Mater. Res. Technol. 2020. Vol. 9, № 5.

96. Ivannikov A.A. et al. Brazing ferritic-martensitic reactor steels with an amorphous rapidly quenched nickel-based strip brazing alloy // Weld. Int. 2013. Vol. 27, № 8. P. 660-664.

97. Liang Y. et al. Effect of Mo content on microstructure and stress-rupture properties of a Ni-base single crystal superalloy // Prog. Nat. Sci. Mater. Int. Elsevier, 2016. Vol. 26, № 1. P. 112-116.

98. Smaga M., Walther F., Eifler D. Deformation-induced martensitic transformation in metastable austenitic steels // Mater. Sci. Eng. A. 2008. Vol. 483-484, № 1-2 C. P. 394-397.

99. Corcoran J., Nagy P.B. Compensation of the Skin Effect in Low-Frequency Potential Drop Measurements // J. Nondestruct. Eval. 2016. Vol. 35, № 4.

100. Bai K. et al. Understanding non-parabolic solidification kinetics in Ni-

based alloys during TLP bonding via thermo-kinetic modelling // J. Alloys Compd.

130

Elsevier B.V, 2017. Vol. 699. P. 1084-1094.

101. Kazazi A., Ekrami A. Corrosion behavior of TLP bonded stainless steel 304 with Ni-based interlayer // J. Manuf. Process. Elsevier, 2019. Vol. 42, № December 2018. P. 131-138.

102. Yuan X., Kim M.B., Kang C.Y. Microstructural evolution and bonding behavior during transient liquid-phase bonding of a duplex stainless steel using two different Ni-B-based filler materials // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 2011. Vol. 42, № 5. P. 1310-1324.

103. Ivannikov A.A. et al. Diffusion brazing of stainless steels influence of Ni-B filler alloy composition // Weld. World. 2020.

104. Yuan X.J., Kim M.B., Kang C.Y. Effects of boron and silicon on microstructure and isothermal solidification during TLP bonding of a duplex stainless steel using two Ni-Si-B insert alloys // Mater. Sci. Technol. 2011. Vol. 27, № 7. P. 1191-1197.

105. Zhang H.K. et al. Phase stability, elasticity, hardness and electronic structures for binary MnBm (M = Ni, Cr, Mo, W, n = 23, 5, 3, 1, m = 6, 3, 2, 1) borides: a comprehensive study using first principles // Phase Transitions. 2020. Vol. 93, № 1. P. 158-174.

106. Wielage B., Hoyer. I., Chemnitz/D. Hochtemperaturlöten mit modifizierten Nickelbasisstandardloten // Hart- und Hochtemperaturlöten und Diffusionsschweißen. Düsseldorf: Verlag fuer Schweissen und verwandte Verfahren DVS-Verlag, 2007. P. 209-214.

107. Zhang J. et al. A review on relationship between morphology of boride of Fe-B alloys and the wear/corrosion resistant properties and mechanisms // J. Mater. Res. Technol. Korea Institute of Oriental Medicine, 2019. Vol. 8, № 6. P. 6308-6320.

108. Porchilamban S., Amaladas J.R. Structural relationships of metallurgical and mechanical properties influenced by Ni-based fillers on Gas Tungsten Arc Welded Ferritic /Austenitic SS dissimilar joints // J. Adv. Mech. Des. Syst. Manuf. 2019. Vol. 13, № 1. P. 1-22.

109. Penyaz M. et al. Microstructure Influence on Corrosion Resistance of

131

Brazed AISI 304L/NiCrSiB Joints // Met. Mater. Int. 2021.

110. Hartmann T., Nützel D. Nickel-chromium-based amorphous brazing foils for continuous furnace brazing of stainless steel // Brazing, High Temperature Brazing and Diffusion Bonding. Düsseldorf: Deutsche Nationalbibliografie, 2010. P. 42-46.

111. Fedorov V. et al. Investigation on the influence of nitrogen in process atmospheres on the corrosion behavior of brazed stainless steel joints // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 373, № 1.

112. Leban M.B., Tisu R. The effect of TiN inclusions and deformation-induced martensite on the corrosion properties of AISI 321 stainless steel // Eng. Fail. Anal. 2013. Vol. 33. P. 430-438.