تیتانیوم و آلیاژهای آن به عنوان یکی از مواد استراتژیک به علت داشتن خواصی از قبیل نسبت بالای استحکام به وزن، مقاومت عالی به خزش، خستگی و خوردگی، کاربرد گسترده ای در صنایع هوا- فضا (حدود 80%)، مبدلهای حرارتی، توربین سازی و بسیاری دیگر دارند. تیتانیوم یکی از عناصر شیمیایی فعالی است که میل شدیدی برای ترکیب شدن با اکسیژن را دارد، لذا در حین جوشکاری، فلز تیتانیوم در معرض اکسیداسیون قرار می گیرد. در فرآیند اتصال دهی به طریق لحیم کاری سخت به علت اینکه دما بسیار کمتر از فلز پایه می باشد، لذا اکسید شدن فلز پایه در لحیم کاری سخت تیتانیوم کمتر رخ می دهد. برای لحیم کاری سخت تیتانیوم معمولا از لحیم کاری سخت در کوره با منابع حرارتی مختلف و تحت اتمسفر خنثی یا خلاء استفاده می شود. هدف از انجام این پروژه بررسی اثر پارامترهای لحیم کاری (ترکیب شیمیایی آلیاژ پرکننده، دما و زمان) بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال لحیم در تیتانیوم خالص بود. عملیات لحیم کاری سخت در یک کوره تیوپی اتمسفر کنترل تحت اتمسفر آرگون با خلوص بالا انجام شد و از فویل آلیاژهای پایه نقره با ترکیب وزنی (ag-20cu-22zn-24cd) و تیتانیوم (ti-27zr-14cu-13ni) به عنوان پرکننده استفاده شد. برای لحیم کاری دماهای °c 800 ،°c 850 و °c 870 و زمانهای 10 و 20 دقیقه برای آلیاژ پرکننده پایه نقره و دماهای °c 850 و °c 870 و زمانهای 10، 20 و 30 دقیقه برای آلیاژ پرکننده پایه تیتانیوم انتخاب شدند. به منظور بررسی کیفیت اتصال لحیم، ابتدا از محل اتصال آزمون آلتراسونیک انجام شد و سپس مشاهدات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت گرفت. همچنین جهت ارزیابی خواص مکانیکی اتصال، آزمونهای برشی و ریزسختی سنجی در مقطع اتصال انجام شدند. در نهایت برای آنالیز سطوح شکست از آنالیز پراش اشعه x و sem استفاده شد. بهترین پارامترهای لحیم کاری برای آلیاژ پرکننده پایه نقره در دمای °c 870 و زمان 20 دقیقه و برای آلیاژ پرکننده پایه تیتانیوم در دمای °c 870 و زمان 30 دقیقه بدست آمد. حضور فازهای ترد ticu2, ti2cu, zr2cu, (ti,zr)2ni و ticu در فصل مشترک فلز پایه و آلیاژ پرکننده عامل اصلی شکست تشخیص داده شد. در هر دو اتصال لحیم سخت با آلیاژهای پرکننده پایه نقره و تیتانیوم، با افزایش دما و/یا زمان شکست از حالت نرم (داکتیل یا نیمه کلیواژ) به حالت ترد (با مورفولوژی برشی) تبدیل شد. افزایش فازهای ترد بین فلزی علت اصلی تغییر حالت شکست بود.

وجود so2 در بعضی محیطها، بخصوص مناطق صنعتی و میعان آن بهمراه بخار آب و کلرور سدیم که در مناطق مجاور دریا بوفور یافت می شود، منجر به ایجاد محیطی حاوی اسید سولفورو (محلول حاوی so2) و نمک می شود که ایجاد خوردگی های شدید بین دانه ای در فولادهای زنک نزن حساس شده می نماید. معمولا این پدیده در نیروگاههای هسته ای، بیشتر در دوران انبارداری وسایل و تجهیزات و قبل از راه اندازی بوجود می آید. هر چند برخی از قسمتها بعد از آن نیز در معرض چنین خطری می باشند. در این گزارش نمونه هایی از سه فولاد زنگ نزن اوستنیتی یکی 304، 316 و 347 که از نوع پایدار شده می باشد، انتخاب وبا انجام عملیات حرارتی، حساس گردید. اثرات حساس شدن بر رفتار شیمیایی و الکتروشیمیایی این فولادها مورد بررسی قرار گرفت . در نوع 304 و با کمی تخفیف در 316 اثرات این پدیده در کلیه رفتارهای شیمیایی و الکتروشیمیایی دیده می شود. با افزایش زمان زمان عملیات حرارتی، میزان حساس شدن نیز افزایش می یابد. در نوع 347 که با نیوبیوم پایدار شده است . نیز با اینکه انتظار می رفت . رسوب کاربید کروم و پدیده تهی شدن از کروم وجود نداشته باشد، شاهد تغییر و افزایش خوردگی در نمونه 8 ساعت عملیات حرارتی شده بودیم. بررسی بیشتر نشان داد که علت این امر، ناکافی بودن میزان نیوبیوم موجود در فولاد است که باید حداقل 10 برابر مقدار کربن فولاد باشد و عملیات حرارتی طویل المدت منجر به نفوذ اتمهای کربن مرکز دانه به سمت مرز دانه ها و ترکیب شدن آن ها با کروم این نواحی با کروم این نواحی شده و در نتیجه تا حدودی در این فولاد نیز پدیده حسااس شدن، مشاهده گردیده است .