Kompozyty Al203-Cr jako gradientowa warstwa pośrednia w złączach ceramika korundowa-stal chromowa

Przedstawiono wybrane wyniki badań spajania ceramiki Al2O3 ze stalą H25T z wykorzystaniem materiału gradientowego spiekanego z trzech warstw o różnych składach z nanoproszków Al2O3 i mikroproszków Cr. Po analizie numerycznej metodą elementów skończonych (MES) do badań przyjęto materiał gradientowy o grubości wyjściowej każdej warstwy około 2 mm. Pozwoliło to na ponad 5-krotne obniżenie wartości naprężeń własnych w stosunku do złącza bezpośredniego. Odpowiedni sposób wymieszania proszków (rys. 1) i odpowiednio dobrane parametry procesu spiekania pozwoliły na uzyskanie wysokiego stopnia spieczenia materiału gradientowego (tab. 1, rys. 3). Przedstawiono również warunki procesu otrzymywania złącza i jego strukturę (rys. 7).

---

This paper presents the results of the investigations of the Al2O3 ceramics to H25T steel joining process using sintered nanopowder Al2O3-micropowder Cr three-layer graded material. After the FEM analysis the initial thickness about 2 mm of each layer has been chosen to fabricate the graded material. The residual stresses in Al2O3-FGM-H25T steel joint (g(FGM) = 4.5 mm) compare to direct joint were about five times lower. Thanks to the appropriate manner of mixing and the appropriate conditions of sintering process the degree of sintering of the obtained graded materialł was high (Figs. 1, 3, Tab. 1). This paper presents also the conditions of joining Al2O3 ceramics to H25T steel using elaborated graded material and their structure (Fig. 7).