外加磁场对Sn-9Zn钎料组织、熔化温度及腐蚀性能影响

外加磁场对Sn-9Zn钎料组织、熔化温度及腐蚀性能影响吴敏

【摘要】运用X射线衍射仪、扫描电镜、金属腐蚀检测仪等仪器设备,研究0.5 T 外加磁场作用对Sn-9Zn钎料合金组织、熔化温度及腐蚀性能影响.研究结果表明,外加磁场可促进Sn-9Zn钎料合金显微组织细化,熔化温度下降近2℃,腐蚀性能得到改善,分析认为,由于外加磁场可促进Sn-9Zn钎料合金在特定晶面迅速结晶形核,抑制Zn富相形成,从而细化Sn-9Zn钎料组织以及影响钎料合金的熔化温度及腐蚀性能.

【期刊名称】《石油化工高等学校学报》

【年(卷),期】2010(023)002

【总页数】4页(P80-83)

【关键词】磁场;Sn-9Zn钎料;组织;熔化温度;腐蚀性;峰值强度

【作者】吴敏

【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺,113001

【正文语种】中文

【中图分类】TG42

目前在研究开发的无铅钎料合金体系中,尽管Sn-Zn系合金钎料存在易氧化、焊接结合界面强度低等缺点,但仍具有与Sn-Pb共晶合金相接近的熔点、钎焊工艺性好和价格低廉等优点,受到国内外研究人员关注,并在工程生产中得到一定应用,为解决Sn-Zn系钎料存在的不足,国内外很多学者通过尝试向该合金钎料添加Bi、Re、

Ga等多种元素来解决,效果并不十分理想[1-4]。外加磁场可以将高强度的能量无

接触地传递到物质的原子尺度,从而对材料的组织、结构和性能产生巨大而深刻的

影响,目前已在结晶凝固、粉末冶金、电析、烧结、络合、热处理、塑性加工、对

流传热和液体悬浮及分离等材料制备与加工方面进行广泛探索,并取得很大研究进

展[5-7]。鉴于此,本实验研究运用X射线衍射仪、扫描电镜、金属腐蚀检测仪等设备,探讨外加磁场对Sn-9Zn合金钎料组织性能影响,并从磁场作用机理进行分析,取得较好研究成果。

1.1 钎料制备

采用TG328A型分析天平作为称量工具,将化学纯的金属Sn、Zn分别按指定比例(质量比)置于石墨坩埚中,用ZGJL 01-40-4C真空中频感应炉加热,冷却凝固得Sn-

9Zn钎料合金板条块,并将制备的钎料合金在室温下放置24 h,进行组织稳定化处理。

1.2 磁场作用钎焊

将制得的Sn-9Zn钎料合金在外加磁场条件下进行试验。其中外加磁场是由磁铁产生、磁场强度为0.5 T的稳恒静磁场,磁场强度由Gaussmeter SH T-6仪器测定;钎料本身的重熔凝固、熔化温度测定是在外加磁场条件下进行试验,重熔凝固制得的

钎料进行腐蚀性能测试。

1.3 物相分析

运用日本理学D/max-RB X射线衍射仪对Sn-9Zn钎料进行物相分析。XRD测定条件为Cu Ka辐射,闪烁计数器前加石墨弯晶单色器,管压为40 kV,管流为100 m A,测角仪半径185 mm,光阑系统为DS=SS=1°,RS=0.15 mm。采用θ-2θ步进扫描方式,步长0.02°,扫描速度为8(°)/min。

1.4 微观组织观察

用WM 500 Leica显微镜、日本岛津公司SSX-550扫描电镜及其附带的能谱仪对Sn-9Zn钎料合金微观组织形貌及成分进行观察测定。SSX-550扫描电镜测定条件

为Acc Voltage为15.00 kV, Specimen Current为1.0 0 nA,Stage Angle为

0.0°,Take-off Angle为35.0°,Wo rking Distance为17.000 0 mm。

1.5 钎料熔化温度测定

钎料合金熔化温度测定采用热分析方法进行,热分析是根据材料发生第一类相变时,

会有释放或吸收热量现象出现,温度对时间的关系表现为有温度平台(即曲线平直部分)出现,即为相变点。具体测定过程为采用控温电炉、数字温度仪等仪器,在外加磁场作用下,记录温度时间关系曲线,分析温度平台即可确定Sn-9Zn钎料合金熔化温度。

1.6 钎料腐蚀性能测试

选择ZF-1型金属腐蚀检测仪作为钎料腐蚀性能检测设备,质量分数为5%的NaCl

溶液作为腐蚀溶液,试验温度为室温(25℃),甘汞电极作为参比电极,测试过程为先使ZF-1型金属腐蚀检测仪处于开启状态,约10 min后腐蚀电位基本稳定时测定试件

的腐蚀电位,然后调节设备,分别测量外加5、10、15、20、25、30 m V电压下的腐蚀电流。

2.1 外加磁场对Sn-9Zn钎料显微组织影响

图1为Sn-9Zn钎料合金微观组织的Leica金相图片,由图1可以看出,Sn-9Zn钎

料组织是由呈一定方向的粗大的长针状组织、短针状组织、细小的条棒状组织和埽把状组织等组成,根据Sn-Zn二元合金相图[8]、X射线衍射物图谱(如图2所示)及

相关文献[9]可以确定,粗大的针状相、短针状相以及细小的条状相均为富Zn相组织,基体相为富Sn相组织,其中部分粗大的富Zn相针状组织尺寸可达10～20μm,

这对Sn-9Zn钎料合金的力学性能是十分不利的。

图3、图4及图5分别为施加外加磁场后Sn-9Zn钎料微观组织的Leica金相图片、扫描电镜图片及相应的能谱分析。可以看出,显微组织中已经没有粗大的长针状组织,Zn相以短针状形状存在,均匀弥散的分布基体上。根据磁场作用前后的X射线

衍分析可知,磁场作用并未改变Sn-9Zn钎料物相组成,即只存在Sn、Zn两相,但Sn、Zn两相特征峰的峰值强度有所改变,Sn相特征峰的峰值强度得到明显增强,而Zn相特征峰的峰值强度却有所减弱。可见,经0.5 T的外加磁场作用后,Sn-9Zn在(200)、(101)、(211)晶面的特征峰明显增大,表明Sn晶粒在上述面晶粒数目显著增多,即Sn-9Zn钎料合金在结晶形核过程中,外加磁场可促进Sn原子在(200)、(101)、(211)面迅速结晶形核,将Zn原子推向液态金属中,使Zn原子局部富集,当浓度达到共晶成分时,Sn、Zn原子形成共晶组织,进而促使Sn-9Zn钎料合金组织得到明显细化。

2.2 外加磁场对Sn-9Zn钎料熔化温度影响

图6为经0.5 T的外加磁场作用后,Sn-9Zn钎料合金熔化温度变化的测试结果。结合Sn-Zn二元合金相图[8],可以确定,外加磁场作用可使Sn -9Zn钎料合金熔化温度下降近2℃,但与传统锡铅钎料的熔点相比,还是偏大(锡铅共晶钎料的熔点为183℃[8]),而新开发的无铅钎料的熔点应尽量接近传统锡铅钎料,这是由于,一方面,在SM T生产制成中,很多电子元器件对温度特别敏感,若钎焊温度较高,会造成电子元器件的热损伤;同时熔化温度下降,会有利于与现有的生产工艺和生产设备相适应,促进无铅钎料的推广应用,所以外加磁场作用有利于Sn-9Zn钎料在电子工业中的推广应用。外加磁场可以将较高强度的能量无接触地传递到物质的原子尺度,增大组织结构中的空位数量及能量起伏,并且可提高原子的振动频率,加快原子的运动[10],从而致使原子由液相向固相迁移所需克服的势垒比没有磁场作用时增加,因而使Sn-9Zn钎料合金熔化温度有所下降。

2.3 外加磁场对Sn-9Zn钎料合金腐蚀性能影响

图7为经外加磁场作用前后,Sn-9Zn钎料合金腐蚀性能变化的测试结果,可以看出,随着外加电压增大,两种钎料合金腐蚀电流均随之增加,其中未经磁场作用的Sn-

9Zn钎料腐蚀电流增速趋缓,而经外加磁场作用后的Sn9Zn钎料腐蚀电流的增速仍

很大,但总体上仍小于Sn-9Zn钎料腐蚀电流,而腐蚀电流越大,表明金属离子溶入溶液的速度越快,即腐蚀速率越快,其耐蚀性也就越差,因此可以确定,外加磁场作用可使Sn-9Zn钎料合金的耐蚀性能得到较大提高。基于磁场对钎料合金显微组织影响分析可以得到,外加磁场作用可阻止Sn-9Zn钎料合金中粗大的呈针状的富Zn相形成,进而抑制Sn-9Zn钎料合金Zn的选择性腐蚀而造成脱锌现象的发生。这是因为,元素Zn的标准电极电位较高,电极电势是衡量金属溶解变成金属离子转入溶液的趋势的标量,电极电势值越负,金属越活泼,溶入溶液的离子倾向越大,越容易发生腐蚀,所以外加磁场作用促进Sn-9Zn钎料合金的耐蚀性能的提高。

(1)外加磁场可促进Sn-9Zn钎料合金在(200)、(101)、(211)晶面迅速结晶形核,从而促使钎料组织显著细化;

(2)外加磁场作用使Sn-9Zn钎料合金熔化温度下降近2℃;

(3)外加磁场作用可降低Sn-9Zn钎料合金腐蚀电流,提高钎料合金腐蚀性能。[1] M cCormack M,Jin S,Chen H S,et al.New lead-free Sn-Zn-In solder alloys[J].J.electron.mater.,1994,23(9): 1100-1102.

[2] Suganuma K,Niihara K.Wetting and interfacemicrostructure between Sn-Zn binary and Cu[J].J.mater.res.,1998, 13(10):2859-2865.

[3] Islam R A,Wu B Y,A lam M O,et al.Investigations on microhardness of Sn-Zn based lead-free solder alloys as replacement of Sn-Pb

solder[J].Journal of alloys and compounds,2005,392:149-158.

[4] 修岩,吴敏.微量铅对Sn-9Zn合金钎料性能的影响[J].辽宁石油化工大学学

报,2009,29(2):40-44.

[5] Radjai A,M iwa K.Effect of intensity and frequency of electromagnetic vibration on the microstructural refinement of hypoeutectic A l-Si

alloys[J].Metall trans.A,2000,31A:755-762.

[6] Vives C.Effect of fo rced electromagnetic vibrations during the solidification of aluminium alloys:PartⅡ.Solidification in the p resence of collinear variable and stationary magnetic

fields[J].Metallmater.trans.B,1996,27B:457-464.

[7] Zhang W Q,Yang Y S,Zhu Q M,et al.Structural transition and macrosegregation of A l-Cu eutectic alloy solidified in the electromagnetic centrifugal casting p rocess[J].Metallmater.trans.A,1998,29A:104-408. [8] [日]长崎诚三,平林真.二元合金状态图集[M].刘安生,译.北京:冶金工业出版社,2004.

[9] 周健.低熔点Sn-Zn系无铅焊料研究[D].南京:东南大学材料科学与工程学

院,2006:74-76.

[10] 赵杰,朱凤,尹德国,等.强磁场作用下Sn-3Ag-0.5Cu/Cu界面金属间化合物生长行为[J].大连理工大学学报, 2006,46(2):202-206.

【相关文献】

[1] M cCormack M,Jin S,Chen H S,et al.New lead-free Sn-Zn-In solder

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[8] [日]长崎诚三,平林真.二元合金状态图集[M].刘安生,译.北京:冶金工业出版社,2004.

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(Ed.:W YX,Z)

C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用与热处理时的影响

1、铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。 (1) 对钢的显做组织及热处理的作用 A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr) B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少 C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性．但亦增加钢的回火脆性倾向 (2)对钢的力学性能的作用

A、提高钢的强度和硬度．时加入其他合金元素时，效果较显著 B、显著提高钢的脆性转变温度 C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧下降 (3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用 A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度 B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数 C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢 D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降 E、提高钢的抗氧化性能 F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性 G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷 (4)在钢中的应用 A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性 B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能 C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点 D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性

BCu60ZnSn-R丝状钎料脆性断裂的探讨

BCu60ZnSn-R丝状钎料脆性断裂的探讨焦均志;曾燕;刘福平;刘宏江;蔡志红【摘要】为探讨导致BCu60ZnSn-R钎料盘丝脆性断裂的原因,对钎料合金在Cu-Zn-Sn三元合金相图上标象点所在相区和对铸态钎料合金的XRD进行了分析,表明:制备的钎料存在R-Cu5Zn8脆性相.此外,籍助Cu-Zn二元合金相图和HSn60-1合金的高温塑性图,确定了钎料挤压锭坯最佳加热温度为680-700℃,控制好锭坯铸造质量和合适的挤压工艺,可减少乃至消除BCu60ZnSn-R钎料盘丝制备过程的脆性断裂. 【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2017(000)002 【总页数】4页(P19-22) 【关键词】钎料;脆性;断裂;相图;高温塑性;锭坯;挤压【作者】焦均志;曾燕;刘福平;刘宏江;蔡志红【作者单位】广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院), 广东广州 510650;广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院), 广东广州 510650;广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院), 广东广州 510650;广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院), 广东广州 510650;广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院), 广东广州510650 【正文语种】中文【中图分类】TG42

BCu60ZnSn-R钎料广泛用于钎焊或黄铜件熔化焊场合。以往制成长度≤1m的焊条时，几乎未涉及钎料本身的脆性问题，近年来由于各种自动钎焊方法的应用，越来越多的场合要求使用丝径≤Φ2.0mm的盘丝状钎料,其中丝径Φ1.2～1.5mm盘丝需求量更大。可是盘丝经常出现无规则脆断，这对钎料用户的自动化生产和产品质量稳定极为不利；同时也成为其制造过程极其棘手的问题。虽然有文献谈及黄铜钎料的脆性问题［1］，但未见有探讨其成因。本文将从钎料合金成分、金相组织、相结构特征及加工工艺等方面，阐述其脆性的成因，以减少乃至消除 BCu60ZnSn-R钎料盘丝制备过程的无规则脆性断裂。 2.1 钎料成分的脆性分析 BCu60ZnSn-R 钎料的化学成分为Cu60Zn38.8Sn1.0Si0.2，图1为该钎料常温铸态金相显微组织图，黑色相为β相基体，有方向性白色相为α相，呈柱状晶结构。从Cu-Zn二元合金相图可知［2］，当Zn含量为39%~46.5℅时的铜锌合金室温组织为α＋β。由于合金组织与合金元素含量不一定呈线性关系，从二元合金相图预测多元黄铜的组织往往存在一定偏差，而且第三组元的加入对合金元素的溶解度和合金的组织都会产生影响，因此用三元合金相图预测组织会更准确些。图2为Cu-Zn-Sn三元系（局部）20℃等温截面［3］，Sn在纯铜中的固溶度约为15%wt，当Cu中的Zn含量由零增到约38%wt时，Sn在α-Cu中的固溶度下降至0.7%wt，因此在Zn饱和的α-Cu固溶体相中，Sn的溶解度很小。但当Zn在α-Cu相中的含量增加到析出β相时，Sn的溶解度有所增加，少量Sn可溶于α相也可溶于β相，相组成物亦发生变化。从图2看到，HSn60-1（Cu60Zn39Sn1）合金在图2中的标象点A落在α+β+γ三相区，合金中出现γ-Cu5Zn8脆性相，通过三相区重心法则计算，γ脆性相含量约为2.8%。钎料BCu60ZnSn-R合金在图2中的标像点B落在α＋β＋γ三角

10：铝合金熔炼实验有色金属冶金学

铝合金熔炼实验参考：铝合金熔炼与制备，广东科技出版社，罗启全，2003 小注：以形变铝合金7055为例一实验目的和意义在铝合金生产中，熔炼是一个非常关键过程，它直接影响最终产品的质量。通过本次实验，要求达到以下目的： 1．掌握铝合金配料、熔炼过程； 2．了解铝合金熔炼中精炼的必要性和原理； 3．了解铸造铝合金熔炼中变质的必要性和原理；二实验原理及方法铝合金的熔炼与铸造多数都在敞开的大气中进行，熔融铝液直接与空气接触，铝容易氧化成氧化铝夹杂存在于铝液中。此外高温铝液会和H2O（来自空气或工具、原料中的吸附水）发生反应，生成[H]溶解在铝中。这些气体和杂质会对铝合金内部及其表面质量、物理性能、力学性能、铸造工艺性能等产生很大的影响。和炉气中的N2、CO、H2O、CO2、H2等气体接触，造成铝合金吸气；此外，固态时吸气少，随着温度的升高，溶解度缓慢增加，当达到金属或合金的熔点时，溶解度突然急剧增加，当金属或合金熔化后再升温，则溶解速度更快，这是因为熔融金属或合金与大气发生非常活泼的化学反应。铝合金熔炼过程要按照目标合金需求加入合金元素。对于形变铝合金，比如7055，需要加入Cu、Zn、Mg等；合金主要成分为：Al-8.5%Zn-2.4%Cu-2.2%Mg。选用原料是纯Zn、纯Cu、Al-48%Mg中间合金。操作顺序： ●烘烤原料：将配好的纯Zn、纯Cu、Al-48%Mg中间合金在烘箱中烘烤到200~300℃，充分去除水分； ●熔化纯铝：在电阻炉中熔化纯铝，过热到710~720℃。 ●添加铜锌：先加Cu，靠自重（密度8.9g/cm3）沉入铝液底部，然后加入Zn,为防止Zn的剧烈氧化，要直接压入熔体内部。通过搅拌促进合金溶解。 ●熔体精炼：熔体温度710~720℃时加入精炼剂对熔体进行精炼处理，加

钎焊材料成分性能分析-无铅焊料(或无铅钎料,无铅焊锡)

杭州辛达狼焊接科技有限公司是一家专业研发、生产和销售低、中、高温钎焊用助焊剂的科技型企业。产品主要有不锈钢无铅助焊剂，普通型不锈钢锡焊助焊剂，无铅烙铁头专用高效助焊剂，低温液体铝助焊剂，铝/铜异种材料钎焊助焊剂，铜合金用中温膏状助焊剂，中温膏状铝助焊剂和焊膏等系列产品，广泛应用于电子、电器、制冷和汽车等领域。公司建有助焊剂研发中心，拥有2名博士和多名助焊剂专家，并与哈尔滨工业大学在助焊剂领域建立了密切的科研合作。助焊剂--辛达狼焊接科技有限公司https://www.360docs.net/doc/cf19062936.html, 1.3.2锡基无铅软焊料铅及其化合物是有毒物质，损害人类健康，污染环境。随着人类环保意识的增强，世界各国已相继出台一系列法令和法规来防治电子产品所带来的生态问题，限制铅在电子产品中的使用，最有影响力的是欧盟于2003年颁布的WEEE 指令（《报废电子电器设备指令》）和ROHS指令（《电器和电子设备中限制使用某些有害物质指令》），执行日期是2006年7月1日。我国于2006年2月也颁布了相应的《电子信息产品污染控制管理办法》，规定2007年3月1日起开始实施。欧盟和我国的指令都明确规定在指定日期前停止在监管电子产品中使用含铅材料。在无铅绿色制造这一大趋势下，许多国家的科研机构和企业已开始加大投入来研发无铅焊料，并积极推广其应用。目前已开发出的无铅焊料主要有Sn-Ag系，Sn-Cu系，Sn-Zn系和Sn-Ag-Cu 系等，并通过添加P、Ni、Ag、Sb、Cu、In、Bi等元素获得不同性能的系列产品。如千住金属工业株式会社的JS3027441专利、亚通电子有限公司的ZL03129619.X专利和艾奥瓦州立大学的US5527628专利，分别公开了各自的Sn--Ag-Cu系无铅焊料；AIM的US5525577专利和US5352407专利，公开了Sn-Ag-Cu-Sb系无铅焊料；松下电器产业株式会社的CN1087994C专利和北京工业大学的CN1586793A专利申请公开了各自开发的Sn-Zn系无铅焊料；千住金属工业株式会社的CN1496780A专利申请公开了Sn-Cu系无铅焊料；韩国三星电机株式会社的CN1040302C、CN1040303C专利和CN1139607A专利申请公开了Sn-Bi系无铅焊料等。目前尚无统一的无铅焊料标准，ISO－9453国际标准、JIS－Z－3282标准、欧盟ROHS指令以及我国正在制订的无铅焊料标准都明确规定，只要产品中的铅含量小于0.1 wt％，那么可以认为该产品就是无铅的。 1.Sn-Cu系图4.7-3为Sn-Cu合金相图，共晶点成份Cu质量份数为0.7％，共晶温度为227℃，室温下生成（Sn）和Cu6Sn5共晶组织，见图4.7-4，其性能见表4.7-8。Cu6Sn5金属间化合物的热稳定性相对较差，极易发生粗化，因而Sn-Cu焊料的强度和塑性都相对较低。 Sn-0.7Cu焊料的力学性能比Sn-37Pb焊料差，润湿性也远低于Sn-37Pb焊料，故早期没有用做焊料。随着欧盟指令的出台和无铅化的深入推广，人们又重新审视Sn-0.7Cu合金作为焊料使用的可靠性，特别是作为波峰焊和浸焊用焊料。并通过添加微量Ni、P、Ge、Sb、Bi和稀土等元素，来改善Sn-0.7Cu焊料合金的微观结构，进而提高其物理和力学性能。添加微量的Ni可细化Sn-Cu合金内的Cu6Sn5金属间化合物，从而可显著提

Sn-Sb-Cu-Ni焊料和焊点在低温条件下组织和性能研究

Sn-Sb-Cu-Ni焊料和焊点在低温条件下组织和性能研究陈海燕;曾键波;谢羽;路美秀;牛艳;李霞【摘要】为保证Sn-Sb-Cu-Ni合金及焊点在低温环境下使用可靠性,将SnSb 4.5CuNi合金焊料和焊点在25,-10,-20,-60℃恒温环境中进行储存565天后,考察了不同温度下SnSb 4.5CuNi合金微观组织形貌、物相、密度、电导率、抗拉强度和塑性的变化,通过纳米压痕法测量SnSb 4.5CuNi/Cu焊点界面过渡层Cu6Sn5金属间化合物(IMC)的硬度和弹性模量,对焊接接头进行抗拉强度、剪切强度和低周疲劳测试.结果表明:合金主要由SbSn和β-Sn组成,低温处理565天后合金组织形貌逐渐转变为树枝状组织,焊料合金的密度和电导率均随温度降低而升高,表明经低温储存后合金没有发生灰锡转变,但脆性SbSn相析出量的增多和枝晶组织致使铸态合金的拉伸强度降低,增加了合金脆断风险;随着温度的下降,焊接界面IMC层的弹性模量和硬度增大,焊件拉伸破坏模式从焊料内部转为IMC层,断口越趋平整,焊件的抗拉强度、抗剪强度下降,呈现了低温脆性断裂的倾向. 【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2015(043)011 【总页数】8页(P57-64) 【关键词】无铅焊料;显微组织;低温脆性;纳米压痕测试;低周疲劳【作者】陈海燕;曾键波;谢羽;路美秀;牛艳;李霞【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广州帝特电子科技有限公司,广州510545;广东外语外贸大学

思科信息学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东石油化工学院化工与环境工程学院,广东茂名525000 【正文语种】中文【中图分类】TG425.2 无铅焊料SnSbCuNi系合金为一种新开发的钎料，在钎焊过程中具有优良的润湿性，焊接接头的抗拉强度和抗剪强度较大，含Sb元素3%～6%的范围内，合金的熔点随Sb含量的增多而上升，熔点为234.5～238.0℃，常温下SnSbCuNi合金具有稳定的物理特性和优良的力学性能，可广泛应用于双面电路板SMT组装时二次回流焊工艺[1-3]。目前无铅焊料合金可靠性研究主要集中于常温和高温条件，在寒冷条件下遇到的可靠性问题鲜有报道。在整个物流过程中的传送、存储和使用过程中，焊料和对应的电子产品常常要遭遇低温环境，如黑龙江、内蒙古、青海西部及新疆北部局部地区冬季气温有可能低于-40℃。温度是影响金属材料和工程结构断裂方式的重要因素之一,许多断裂事故发生在低温[4]，锡以及锡合金在低温环境下发生性能变化主要有两方面原因：发生了低温锡相变[5,6]或低温脆性[7]。当锡或锡合金冷却到13.2℃以下，β-Sn会缓慢地转变为α-Sn，α-Sn的晶格结构和Si一样，因此它是一种半导体而不是金属，并具有本征脆性，同时β向α相转变过程有26%～27%的体积膨胀，导致电子产品产生裂纹，最终完全粉碎。有报道称Sb元素可以抑制灰锡相变，或者会把相变开始的温度降至很低[8]。常温下，金属材料在常温条件下原子的结合较疏松，弹性好，金属能吸收较多的外部冲击能量，在低温情况下原子结合得较紧密，由于弹性差只能吸收极少的外来能量，材料因其原子周围的自由电子活动能力和“黏结力”减弱而呈现脆性。因此在高寒环境下使用，SnSbCuNi焊料和焊点发生性能恶化的风险较大，为保证合金焊料在低温环境下使用可靠性，本工作研究了SnSb4.5CuNi焊料和焊点在低温条件下(-10～-

合金元素 Ag 含量对 Sn-Ag-Cu无铅焊料焊接性能的影响

合金元素 Ag 含量对 Sn-Ag-Cu无铅焊料焊接性能的影响高瑞军;张宇航;康宇;韩振峰;孙福林;钟茂山【摘要】The paper has investigated that different amount of pure Ag are added into Sn-Ag-Cu lead-free solders,and the effect on soldering properties was also discussed.The results show that Ag can improve spreadability and wettability of Cu alloy further.When 0.5% of Ag added,both Sn-0.7Cu and Sn-0.5Ag-0.5Cu solder alloys exhibited similar properties.%探讨了合金元素 Ag 含量对 Sn-Ag-Cu 无铅合金焊料熔化温度、铺展性及润湿性的影响.结果表明,随着 Ag 含量的增加,Sn-Ag-Cu 合金焊料的熔化温度降低,铺展性和润湿性提高,当 w(A g)≤0.5%时,Sn-0.7Cu 焊料与 Sn-0.5Ag- 0.5Cu 焊料的焊接性能十分接近. 【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2015(000)002 【总页数】4页(P112-115) 【关键词】无铅焊料;熔化温度;铺展;润湿【作者】高瑞军;张宇航;康宇;韩振峰;孙福林;钟茂山【作者单位】广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510650;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510650;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510650;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510650;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510650;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510650

医用可降解Zn-Cu合金的力学性能和腐蚀性能

医用可降解Zn-Cu合金的力学性能和腐蚀性能唐馨;李浩;游天雪;罗竹;黄楠【摘要】通过在纯锌中加入Cu元素以提高医用可降解Zn-Cu合金的力学性能,研究Cu元素含量的变化对Zn-Cu合金力学性能和耐腐蚀性能的影响.通过熔炼制备了铸态Zn-x w t.％Cu(x=0,1,1.5,2,2.5)合金,采用金相分析、拉伸试验和硬度测试分析其组织结构和力学性能,通过在SBF溶液中的电化学测试和浸泡试验研究其腐蚀降解行为.结果表明:在Cu含量为1w t.％时合金具有较好的综合力学性能,其抗拉强度为102MPa,伸长率为1.3％.Zn-Cu合金在SBF中均匀腐蚀,其腐蚀速率随着Cu含量的增加而略微增大,Zn-2.5Cu的腐蚀速率仅为0.045mm/year,远低于镁合金的腐蚀速率. 【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2019(037)001 【总页数】5页(P51-55) 【关键词】可降解金属;锌铜合金;力学性能;耐腐蚀性能【作者】唐馨;李浩;游天雪;罗竹;黄楠【作者单位】西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都 610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都 610031;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都

610031;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都 610031 【正文语种】中文【中图分类】TG133.4 1 引言近十几年来，可降解医用金属材料作为新一代医用材料，得到越来越多的关注。研究主要集中于镁基合金和铁基合金，其中镁合金腐蚀速率较快，限制了其在临床上的应用；铁基合金腐蚀过慢，易引起晚期血栓等病症，并且腐蚀产物对细胞有一定的排斥作用[1]。 Zn的标准电极电位为-0.762V，介于Fe(-0.440V)和Mg(-2.372V)之间，所以Zn 及其合金的腐蚀速率在理论上比Mg慢比Fe快，这使其成为可降解金属材料的一种新选择。Bowen等[1]将锌丝植入小鼠腹主动脉中，结果表明其降解速率先快后慢，腐蚀过程为均匀腐蚀，六个月后形成致密的腐蚀产物层，这表明Zn的腐蚀降解过程十分符合可降解血管支架材料的使用要求。Li等[2]研究了Zn-1Mg，Zn-1Ca和Zn-1Sr合金在Hanks溶液里的腐蚀速率，速率为0.08～0.12mm/year。从生物安全性角度看，Zn是人体必需微量元素之一，成人体内含Zn 1.4～2.3g，人体每日需要摄入量为15mg。Zn参与如核酸代谢、信号传递、有机配体的反应等人体的生理过程[3]，此外Zn还具有很好的抗动脉粥样硬化的特性[4]，因此作为可降解血管支架材料具有极大的优势[5]。 Zn作为可降解植入材料与其他金属材料相比具有很多优势，但是纯锌的力学性能较低，达不到植入材料的要求，因此需要提高其力学性能。合金化是常用的提高材料强度和改善材料塑性的有效方法。对于植入材料，不仅要考虑合金元素对材料力

金层和银层铟基焊料钎焊界面组织性能研究

金层和银层铟基焊料钎焊界面组织性能研究杨东升;张悦;田艳红;叶育红【摘要】对In40Pb60的铟基近共晶钎料钎焊金属基板钎焊界面(即 Cu/Ni/Au/InPb/Ag/Ni/Al结构)进行研究.分析钎焊界面焊点处显微结构及各层成分及厚度,对钎焊焊点进行高温老化,利用SEM对焊点钎料成分与界面形成的金属间化合物进行检测,并进行剪切力学性能测试.结果表明,短时间的老化后焊点AuIn2和AgIn2金属间化合物的生成使得焊点力学性能有一定提高,但IMC层不宜过厚,厚度过大焊点的剪切性能会随老化的推进略有下降,应该控制脆性物质的生成使得焊点力学性能达到最高. 【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2017(017)004 【总页数】5页(P12-15,23) 【关键词】In基焊料;金属间化合物;剪切性能;可靠性【作者】杨东升;张悦;田艳红;叶育红【作者单位】中国电子科技集团公司第55研究所,南京210016;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;中国电子科技集团公司第55研究所,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TN305.94

航天及军用电子器件对可靠性有更高的要求，电子器件内部焊点的可靠性至关重要[1]。由于软钎焊的诸多优点，以Sn基合金（如Sn-Pb、Sn-Ag-Cu等）为代表的软钎料广泛应用在电子产品的焊接中。在软钎焊过程中，为了保证电子产品引出端的可焊性，往往在电极或焊盘表面镀金（Au）层。而Au镀层会快速溶解到高温熔融Sn基钎料的内部，与Sn反应生成粗大的Au-Sn金属间化合物层(如 AuSn4)，影响了焊点的可靠性。与此同时，随着电极或焊盘表面金层的完全溶解，固液相中快速的Au-Sn反应会降低焊点的机械强度并使钎焊工艺的设计变得复杂和困难。 In-Pb钎料由于比Sn-Pb合金钎料有着更好的抗疲劳性能，近年来被广泛应用于军事及航天领域[2]。与Sn基钎料相比，In-Pb合金钎料溶解金层的速度要比Sn 基钎料慢得多，因此很好地减缓了对金层的腐蚀效应[3]。从In-Pb的二元合金相图中可以看出，In-Pb二元体系除了在In含量为54wt.%～78wt.%的区间形成游离的α相外，一般均以固溶体形式存在。电极或焊盘表面的Au镀层在In-Pb钎料中的溶解度远小于在SnPb等Sn基钎料中的溶解度，生成的AuIn2层厚度远小于Sn基钎料中AuSn4的厚度[4]。且较之AuSn4相，AuIn2相理论上具有良好的延展性，但该金属化合物的生成与生长对焊点抗拉强度的影响缺乏系统的研究。本文利用In40Pb60的铟基近共晶钎料与两种镀层表面（一侧为Cu电镀Ni/Au，另一侧为Al电镀Ni/Ag）的焊点，观察焊点界面组织，并进行高温老化试验，分析老化过程中焊点组织结构和力学性能的变化，考察界面成分及结构演变对力学性能的影响。本研究选用尺寸为4.3 mm×2.2 mm的In40Pb60近共晶钎料钎焊焊点，镀层界面一侧为Cu电镀Ni/Au，镀层厚度Ni为3～5 μm，Au为2～3 μm；另一侧为Al电镀Ni/Ag，镀层厚度Ni为3～5μm，Ag为1～2μm。焊点采用SST3130

各种材料的钎焊

中国焊接服务平台：中国焊接服务平台博客：各种材料的钎焊一、碳钢和低合金钢的钎焊 1、钎焊材料（1）钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。软钎焊中应用量广的钎料是锡铅儿料，这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高，因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层，为避免该层化合物的形成，应适当控制钎焊温度和保温时间。几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示，其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高，不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度碳钢和低合金钢硬钎焊时，主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。纯铜熔点高，钎焊时易使母材氧化，主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm，以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度，一般抗剪强度在150～215MPa，而抗拉强度分布在170～340MPa之间。与纯铜相比，铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。为防止钎焊时Zn的蒸发，一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si；另一方面必须采用快速加热

的方法，如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa，抗剪强度达290MPa，银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低，便于针焊的操作。这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊，但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量，同时应提高加热速度。采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢，可获得强度和塑性均较好的接头，具体数据列于表2中。表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度（2）钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。当采用锡铅钎料时，可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性，钎焊后应对接头进行严格清洗。采用铜锌钎料进行硬钎焊时，应选用FB301或FB302钎剂，即硼砂或硼砂与硼酸的混合物；在火焰钎焊中，还可采用硼酸甲酯与甲酸的混合液作钎剂，其中起去膜作用的是B2O3蒸气。当采用银铜锌钎料时，可选择FB102、FB103和FB104钎剂，即硼砂、硼酸和某些氟化物的混合物。这种钎剂的残渣具有一定的腐蚀性，钎焊后应清除干净。 2、钎焊技术采用机械或化学方法清理待焊表面、确保氧化膜和有机物彻底清除。清理后的表面不宜过于粗糙，不得粘附金属屑粒或其他污物。

Sn-Bi系列低温无铅焊料及其发展趋势(WORD档,可编辑)

Sn-Bi系列低温无铅焊料及其发展趋势摘要：对国内外无铅焊料的发展情况进行了综述，总结了微电子行业的高、中、低温无铅焊料的应用技术领域，详细介绍了Sn-Bi系低温无铅焊料的发展及其物理化学性能，并从市场的角度分析了该系无铅焊料的发展趋势及市场前景。关键词：无铅焊料；低温焊料；锡－铋合金；发展趋势 Low Temperature Lead-free Solder and Its Developing Tendency Xu-jun, Hu-qiang, He hui-jun, Zhang fu-wen (Beijing COMPO Solder Co., Ltd.；General Research Institute for Non-ferrous Metals) Abstract: This paper reviews the development of lead-free solder, and also summarized several main lead-free solders and their applying field. It introduces some low temperature solders and analyzes the physical & chemical property of Sn-Bi system solder in particularly. Further more, the developing requirement and tendency of Sn-Bi system low melting point Pb-free solder is analyzed from the market point. Keywords: Lead-free solder；low temperature solder；Sn-Bi alloy；Development tendency 0 前言锡铅焊料历史悠久，但随着对铅毒性的认知和电子工业发展对焊点的高要求，无铅焊料已逐渐取代了传统锡铅焊料。当前业界较为认可的无铅焊料以Sn-Ag-Cu为代表，因为其容易获得、技术问题相对也较少，且与传统焊料相容性较好，可靠性较高。然而应用Sn-Ag-Cu 系焊料完全替代含铅焊料并不现实，除了合金成本因素外，其最致命的弱点是合金熔点比原来Sn-Pb焊料高，导致组装温度上升。在波峰焊过程中，只要管理好锡浴和反应状态，确保润湿尚可；但在回流焊焊接中，焊料熔点的上升对工艺温度影响很大。随着电子产品的轻薄短小化发展，回流焊应用比例日益提高，Sn-Ag-Cu系共晶温度为217 ℃相比Sn-Pb共晶焊料的熔点183 ℃高34 ℃，如果从器件被限制的组装温度上限为240 ℃来看，Sn-Ag-Cu系的封装工艺窗口比传统的Sn-Pb窄60%。这就意味着对焊接设备、焊接工艺、电子元件及基板材料的耐温性能等一系列系统化工程提出了严峻的挑战。此外，LED、LCD、散热器、高频头、防雷元件、火警报警器、温控元件、空调安全保护器、柔性

磁场对电化学腐蚀行为的影响

磁场对电化学腐蚀行为的影响陈散兴;樊栋;张三平【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2015(48)9 【摘要】磁场在未来可能成为一种主要的防腐蚀方法,从腐蚀速率、腐蚀形貌、传质速率、自腐蚀状态、阳极溶解和阴极去极化等几个方面综述了磁场对电化学腐蚀过程的影响。磁感应强度与腐蚀速率为非正相关关系,磁场在电极表面的不均匀分布与其腐蚀形貌有良好的对应关系。磁场对电化学过程的影响最主要体现在液相传质步骤,对由电子转移步骤控制的电化学过程的影响微乎其微,主要影响由液相传质控制的钝化、活化及其相互转变的过程,但洛仑兹力和磁场梯度力对电化学过程的作用不同。磁场对阴极极化的影响主要体现在对溶液中参与阴极去极化反应离子的作用。提出了磁场在与电化学有关方向潜在的应用前景和将来的发展方向。【总页数】5页(P31-35) 【关键词】磁场影响;电化学腐蚀行为;对流传质【作者】陈散兴;樊栋;张三平【作者单位】武汉材料保护研究所材料表面保护技术湖北省重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TG172.8 【相关文献】

1.磁场对Sn-9Zn钎料组织、显微硬度及电化学腐蚀的影响 [J], 吴敏;刘政军 2.金属镍的电化学腐蚀行为及其影响因素 [J], 张建策; 龚升高 3.高温条件对金属材料电化学腐蚀行为的影响研究 [J], 张正彪 4.电压对纯镁微弧氧化膜层电化学腐蚀行为的影响 [J], 马颖;张青菊;安凌云;王兴平;孙乐;王晟 5.Sb含量对Sn-Sb合金焊料电化学腐蚀行为的影响 [J], 郝煜辉;王容岳;袁章福;王存因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

磁场对Sn-9Zn钎料组织、显微硬度及电化学腐蚀的影响

磁场对Sn-9Zn钎料组织、显微硬度及电化学腐蚀的影响吴敏;刘政军【摘要】运用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学测试系统等研究0.125 T的静态磁场及旋转磁场对Sn-9Zn钎料的组织及性能影响.结果表明:静态磁场及旋转磁场均可促进Sn-9Zn钎料组织细化,其中旋转磁场可使Zn相分布呈旋转状；与未经磁场作用相比,静态磁场和旋转磁场可使Sn-9Zn钎料的显微硬度分别提高7.4％和10.2％,达到18.8 HV和19.3 HV;此外,经静态磁场及旋转磁场作用的钎料的腐蚀电位分别为-1.428和-1.450 V,比Sn-9Zn钎料的有所降低,而腐蚀电流密度分别为1.424×10-8和2.538X 10-9 A/m2,相比Sn-9Zn钎料,其腐蚀电流密度明显减小,钎料腐蚀性能得到改善.%The microstructure and property of Sn-9Zn solder were investigated under static magnetic field and rotary magnetic field of 0.125 T by XRD, SEM and electrochemical detector system. The results show that both static magnetic field and rotary magnetic field can refine the microstructure of Sn-9Zn solder, and Zn phase is rotating as well, the microhardness of Sn-9Zn solder under static magnetic field and rotary magnetic field increase by 7.4% and 10.2%, reaching to 18.8 HV and 19.3 HV, respectively, compared with the solder without magnetic field. While the corrosion potential of the solder under static magnetic field and rotary magnetic field decrease slightly and the corrosion current density obviously declines, which improves the solder corrosion property. 【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)002

电解铜箔的微量元素ni,cr,zn-概述说明以及解释

電解銅箔的微量元素ni,cr,zn-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述概述电解铜箔作为一种重要的电子材料，在电子产品制造中扮演着关键角色。然而，电解铜箔的质量和性能往往会受到微量元素的影响。本篇文章旨在探讨微量元素镍（Ni）、铬（Cr）、锌（Zn）对电解铜箔性能的影响，并总结其对电解铜箔生产的启示。微量元素Ni的影响镍作为一种微量元素，在电解铜箔中起着重要的作用。适量的镍能够提高铜箔的强度和延展性，从而改善其加工性能。此外，镍还能够增加铜箔的耐腐蚀性能和电导率，使其在电子产品中更有效地传导电流。然而，过量的镍可能导致铜箔产生内部晶粒长大，从而降低了其机械性能和导电性能。因此，控制适量的镍含量对于获得高质量的电解铜箔至关重要。微量元素Cr的影响铬是另一种常见的微量元素，对电解铜箔的性能有着重要影响。适量的铬能够提高铜箔的硬度和耐磨性，使其在电子产品制造中更耐用。此外，铬还能够改善铜箔的抗氧化性能，降低其与外界环境的氧气和潮湿等因素的反应程度。然而，过量的铬可能导致铜箔变脆，降低其延展性和机械性

能。因此，在电解铜箔的生产过程中，需要精确控制铬含量，以确保铜箔的性能达到最佳状态。微量元素Zn的影响锌作为微量元素，在电解铜箔中的影响较为复杂。适量的锌能够提高铜箔的延展性和塑性，使其在电子产品制造中更易加工。此外，锌还能够增加铜箔的抗腐蚀性能，减少其在湿度较高环境中的氧化程度。然而，过量的锌可能会导致铜箔的晶粒粗大，影响其机械性能和导电性能。因此，在电解铜箔的生产中，对锌含量的控制至关重要，以实现理想的性能。以上是对微量元素Ni、Cr和Zn对电解铜箔性能的初步概述。接下来，我们将逐个展开探讨它们的影响，并结合相关实验和研究结果进行详细分析。通过深入研究微量元素对电解铜箔性能的影响，可以为电子产品制造提供有价值的指导和启示。 1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括文章的主要分节和各个分节之间的逻辑关系。根据给出的目录，可以编写文章结构部分的内容如下： 2. 正文： 2.1 微量元素Ni的影响 2.2 微量元素Cr的影响 2.3 微量元素Zn的影响

In对AgCuZnNiMn钎料显微组织和流铺性能的影响

In对AgCuZnNiMn钎料显微组织和流铺性能的影响高雅;钟素娟;纠永涛;李胜男【摘要】AgCuZnNiMn钎料熔点适中、塑性好,常用于高强度、可承受冲击载荷工件的钎焊.为降低钎料熔点,向钎料中加入不同含量的In元素,并分析了In对AgCuZnNiMn钎料显微组织、熔化过程、润湿铺展性能的影响.结果表明:AgCuZnNiMn钎料主要由银基固溶体、富铜相、二者的共晶组织以及 γ'(Mn,Ni)相组成;钎料凝固过程中先析出γ'(Mn,Ni)相,In含量达2.0wt.％时,组织中粗大的块状γ'(Mn,Ni)相全部转变为尺寸较小的球形颗粒状;熔体中的γ'(Mn,Ni)相可成为富铜相的形核基底,细小颗粒状γ'(Mn,Ni)相的增多对富铜相的细化具有促进作用;钎料中Zn、Mn元素在富铜相中的固溶度较银基固溶体中大,Ni元素主要分布于富铜相中,In元素分布于银基固溶体中;随In含量的增加,AgCuZnNiMn钎料的固相和液相温度均降低,但固-液温度区间无明显变化;钎料的润湿铺展面积随In含量增加而增大,当In含量为1.5wt.％时铺展面积达到峰值. 【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2018(026)004 【总页数】7页(P52-58) 【关键词】AgCuZnNiMn钎料;显微组织;元素分布;熔化过程;润湿性【作者】高雅;钟素娟;纠永涛;李胜男【作者单位】新型钎焊材料与技术国家重点实验室(郑州机械研究所有限公司),郑州450001;新型钎焊材料与技术国家重点实验室(郑州机械研究所有限公司),郑州450001;新型钎焊材料与技术国家重点实验室(郑州机械研究所有限公司),郑州

大西洋铜及铜合金焊丝使用说明

铜及铜合金焊丝使用说明铜及铜合金焊丝简明表一、焊丝的选择

选用铜及铜合金焊丝时，除了满足对焊丝的一般焊接工艺性能、冶金性能要求外，最重要的是控制其中杂质的含量和提高其脱氧能力，防止焊缝出现热裂纹及气孔等缺陷。焊接紫铜用焊丝主要加入了Si、Mn、P等脱氧元素，对导电性要求高的紫铜焊件，不宜选用含P焊丝。在黄铜焊丝中加Si可以防止Zn的蒸发、氧化，提高熔池金属的流动性、抗裂性及耐蚀性。加入Al可作合金剂，同时可脱氧和细化焊缝组织，提高接头塑性、耐蚀性。焊丝中加入Fe可提高焊缝的强度、硬度和耐磨性，但塑性有所降低。Sn加入焊丝中可提高熔池金属的流动性，改善焊丝的工艺性能。在焊丝中加入单个或复合元素Ti、Zr、B可以起到脱氧及细化焊缝组织的效果，在气体保护焊中得到了很好的应用。纯铜焊接时可以选择含Si、Mn、P和Sn的（SCu1898）焊丝，以避免焊缝产生热裂纹和气孔。焊接青铜时首选同质青铜焊丝，但有时选择铝青铜焊丝焊接其它青铜（如硅青铜）也能保证接头的力学性能。惰性气体保护焊焊接黄铜时，为了防止Zn的大量蒸发，应避免选用黄铜焊丝，改选用硅青铜焊丝，Si可抑制Zn的烧损，可获得较好的结果。二、气体选择铜及铜合金的MIG和TIG焊用气体为纯氩气、纯氦气或氩气-氦气混合气体。气体纯度通常要求在99.99%以上，否则容易出现气孔。三、焊接缺陷及防止方法铜及铜合金的焊接过程中出现的主要是气孔、裂纹、未熔合、咬边和夹渣等缺陷。 1、气孔产生原因：铜焊接气孔主要是氢进入焊接熔池而形成的。氢来源有：母材、焊丝、保护气体、送丝机构、焊工的手套和环境湿度太高等，如焊丝被污染、材料及焊丝本身的氧化膜、送丝机构上有油污或冷凝汗渍等。预防措施：

金属机械性能影响因素-第十一章.高温蠕变及持久试验的影响因素高杨昌著

高温蠕变及持久试验的影响因素一，研究意义及目的在高温高压下工作的许多机器零件及构件，在承受长时间恒定静载荷作用的同时，还要受到腐蚀介质或表面活性介质的影响(例如压力容器、锅炉零件、化工和炼油设备的零部件、汽轮机和燃气输机等零件)。特别是对于高温持久加载下长期工作的零构件，对机械性能有着很大的影响，所以研究在高温下蠕变变形及持久强度试验的影响因素具有特别重要的意义，而仅根据短时间的机械性能试验结果，不可能获得持久加载下各项性能的试验数据。一些材料，由于组织稳定性较差，在持久加载下，特别是在高温持久加载下会出现松弛、脆化和形成裂纹等不良倾向。人们为了详细了解金属材料在高温下的各种特性及持久、蠕变性能，制定了高温蠕变及持久试验方法。其特点是： 1.用持久静力加载试验方法测定塑性变形抗力，是指测定不同规定的塑性变形量下的蠕变极限，不同加载时间和不同试验温度下的蠕变极限； 2.在持久静载荷作用下测定断裂抗力和塑性指标，把试样试验到断裂，测定金属材料在其恒定载荷下直至断裂可经历的时间和测定断裂时的最大塑性指标。这样的试验称为持久拉断试验或叫持久强度试验，它是对蠕变试验和松弛试验的补充，正如判断强度极限σb和塑性指标δ、ψ值一样。二，不同试验条件对蠕变试验的影响影响蠕变试验结果的因素是很多的，有内在因素的影响，如金属材料的化学成份、晶粒度大小、宏观缺陷和显微组织、材料的各种不同加工工艺 (铸造方法、冷热机械加工、热处理条件及焊接工艺)等。而我们要讨论的主要是同试验方法有关的在不同试验条件下对蠕变数据的影响，例如： 1.温度波动的影响 2.蠕变数据自身分散性的影响 3.仪器故障或中途停电对蠕变试数据的影响 4.引伸计的误差及偏心度对蠕变数的影响 5.加载荷重偏心度对蠕变试验的影响 6.测量精度不同对蠕变数据的影响

钎焊复习题答案

钎焊复习题 ——0529101班第一章： 1.用能量最小原理推导润湿角与材料表面张力、界面张力之间的关系公式太麻烦就没写，我有手写版的，大家互相问一下也行。 2.推导钎料在平板间隙中上升高度与钎料表面张力、润湿角之间的关系同一水平面上的压力相等，所以得到液面上升高度为 ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ + = ∆ 2 1 1 1 R R P LG σ θ σ α α σ α α θ π θ π θ π θ π cos 2 cos cos ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( LG LG d Rd P P= = ⋅ ⋅ ∆ =⎰ ⎰ - - - - - - ⊥ h a θ Δ R a gh LG θ σ ρ cos 2 0- = g a h LG ρ θ σcos 2 =

3. 评价钎料润湿性和铺展性能的方法 1) 润湿角测量一定体积的钎料采用相应的去膜措施在规定的温度保持一定的时间冷凝后切取横截面，测量润湿角 2) 铺展面积测量条件同上凝固后测量铺展面积 3) 沿T 型试件的流动长度 4) 润湿力测量在试片浸入和拉出的期间测量作用在试片上的作用力，通过信号变换器在记录仪上作为时间的函数连续记录 5) 润湿角测量在试片浸入和拉出的期间测量试片上钎料的接触角并记录 4. 温度是如何影响钎料在母材上的润湿性的液体的表面张力与温度的关系 Am ：一个摩尔液体分子的体积；K ：常数； T0：表面张力为零时的临界温度；τ：温度常数随着温度的升高，液体的表面张力减小，提高了润湿性温度升高，固液反应增强，界面张力减小温度升高过度，钎料铺展性太强，会造成钎料流失 5. 金属表面的氧化物是如何影响钎料的润湿性的填缝高度计算(续) a S P P =0S S S 0 设S 0’为参考点，其表面处的压力为大气压力 a S P P ='0 S 1的压力：大气压力+附加压力 R P P a S σ - =1S 0的压力：P S1+液柱高度产生的压力 g h R P P a S ρσ +-=0 S 0 和S 0’的处于同一高度，压力应该相等 g h R ρσ=2 )cos(a R =θ得到： g a h ρθ σcos 2= 再由因此： a S P P =0) (03 /2τσ--=T T K A m