升温速率对AgSn合金结构和性能的影响研究
冷却速率对镍基高温合金组织和性能的影响

冷却速率对镍基高温合金组织和性能的影响发布时间:2022-08-02T05:17:21.954Z 来源:《中国科技信息》2022年3月6期作者:束文武[导读] 高温合金以其优异的高温强度和稳定的结构在航空航天领域的关键构件中得到广泛应用束文武江苏图南合金股份有限公司江苏省丹阳市 212300摘要高温合金以其优异的高温强度和稳定的结构在航空航天领域的关键构件中得到广泛应用。
γ′相作为镍基高温合金主要的强化相,其成分、形貌、体积分数、尺寸和分布显著影响合金的性能。
然而,由于航空发动机中大型结构铸件的尺寸比较大,使得铸件不同部位的冷却速率差异较大,导致在热处理过程中γ′强化相的形貌、尺寸和分布不均匀,进而会影响部件的最终使用性能。
因此,掌握和理解冷却速率对γ′强化相的分布、尺寸形貌的对于构件服役能力具有重要的意义。
本文研究了不同冷却速率及对比试样(2.5℃/min、10℃/min、空冷、水冷、固溶态、时效处理)对IN939镍基高温合金镍γ'强化相的分布、尺寸,硬度和耐蚀性的影响。
关键词: IN939高温合金;冷却速率;γ'强化相;硬度、耐蚀性1 绪论高温合金按基体元素分为铁基、镍基、钴基三类,该类合金用于工业品燃气轮机、航空发动机以及火箭发动机及的承热部件,是衡量一个国家经济建设、国防领域不可或缺的合金材料种类[1]。
其中,镍基高温合金化学成分结构为典型的Ni-Cr二元基体,其高温力学性能好,组织稳定性高,合金本身不易形成拓扑密堆(TCP)相,多用于制作燃气涡轮发动机涡轮叶片、燃料喷嘴、护环部件,被视为制造航空发动机发热端及承热部件的核心材料[2]。
其主要强化相为γ'相。
镍基高温合金在航空航天飞行器制造材料的应用表现突出,在石化、能源、交通运输工业化和制造业领域使用也较为广泛,研究镍基高温合金的性能和用途具有重要价值。
本文研究冷却速率对γ'相析出过程的影响,比较不同冷速下γ'相形貌、成分、体积分数和尺寸分布的演变规律。
升温速率对烧结ITO靶材密度和组织的影响_程念

升温速率对烧结ITO靶材密度和组织的影响_程念ITO(Indium Tin Oxide)是一种透明导电氧化物材料,具有广泛的应用前景,特别是在光电子器件和显示器件中。
烧结ITO靶材的密度和组织结构对其导电性能和机械强度有着重要的影响。
而升温速率作为烧结过程中的一个关键参数,对烧结ITO靶材的密度和组织结构也有一定的影响。
本文将从密度和组织结构两个方面综述升温速率对烧结ITO靶材的影响。
首先,升温速率对烧结ITO靶材的密度有一定影响。
在烧结过程中,升温速率的增加会加快材料的烧结速率,但同时也会导致靶材内部存在气孔和结构不均匀等问题。
研究表明,当升温速率较慢时,靶材有足够的时间实现颗粒间的扩散和结合,因此可以得到较高的相对密度。
而当升温速率较快时,靶材内部颗粒之间的扩散和结合时间不足,导致烧结ITO靶材的相对密度较低。
其次,升温速率对烧结ITO靶材的组织结构也有影响。
研究发现,升温速率的增加会导致烧结ITO靶材的晶粒尺寸减小并且分布均匀。
这是因为升温速率的增加会促使检表过程中的固相扩散率加快,晶粒进行重新分布,从而得到更加均匀的晶粒尺寸。
此外,升温速率的增加还会影响靶材内部的应力分布情况。
实验结果表明,当升温速率较慢时,靶材内部应力分布较均匀,并且与晶粒尺寸有关,而当升温速率较快时,靶材内部应力分布不均匀,可能导致靶材破裂。
综上所述,升温速率对烧结ITO靶材的密度和组织结构有一定的影响。
较慢的升温速率可以得到相对较高的靶材密度,并且晶粒尺寸分布较均匀;而较快的升温速率则可能导致靶材密度较低,并且晶粒尺寸分布不均匀。
因此,在ITO靶材的烧结过程中,需要选择适当的升温速率,以获得期望的靶材密度和组织结构。
此外,还需要进一步研究和优化烧结工艺参数,以提高烧结ITO靶材的性能和稳定性。
石墨烯增强Sn-Ag-Cu复合无铅钎料的设计与性能研究

天津大学硕士学位论文石墨烯增强Sn-Ag-Cu复合无铅钎料的设计与性能研究Design and Property Study on a Sn-Ag-Cu Lead-free Solder Reinforced with Graphene学科专业:材料加工工程研 究 生:刘向东指导教师:徐连勇副教授天津大学材料科学与工程学院2012年12月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日中文摘要在无铅钎料中,Sn-Ag-Cu系钎料因其良好的力学性能及可靠性,目前被广泛的应用。
但是,随着微/纳机电系统技术的不断进步,微电子器件不断向小型化、轻量化、功能化发展。
传统的无铅钎焊技术已经难以满足钎焊接头可靠性的要求。
因此,急需开发出一种新型无铅钎料以满足更为苛刻的服役条件。
一个可行且具有前景的解决方案就是引入强化相,制备出复合钎料。
在本研究中,采用具有超强的力学性能、热稳定性及导电性的新型二维纳米材料石墨烯作为强化相,加入传统的Sn-Ag-Cu钎料中形成复合钎料。
本文的主要工作可分为两部分。
(1)利用粉末冶金法成功制备了石墨烯纳米片(GNSs)复合无铅钎料,并测试了材料的一系列物理性能及微观组织。
立方ScN、GaN的结构和高温热力学性质的第一性原理研究

作 者简介 :周 明林 (9 2) 16一 ,男, 南沈 丘人,副教 授,主要从 事理论 物理方 面 的研究 河
第1 期
周 明林, : 等 立方 SN、G N 的结构和高温热力学性质的第一性原理研究 c a
9 3
体 积 ( 即体 系在 能 量最 低 时 或稳 定 态 时所 对 应 的
体积 ) ,平衡 能 量 E ( o 即体 系 的最低 能 量) ,体 积模
基 于第一性原理计 算得到体积( 与能量㈣ 数据 点, 采用 Munga rahn物态方程拟合(- 曲线为 E
通 过计算 E V体积 点,并 由如方 程() 示 的物 - 1 所 态方 程拟 合,本 文得 到 G N 和 SN 的基态 性质 ,如 a c
收稿 日期 :2 1-0 1 0 11 9
也 可 以生 成 立方 氯化 钠 ( ) 构 .随后 ,S Du n B1结 . ma 等 【对该 相 的 电子和 动力 学性 质进 行 了研究 .然 而 , 5 】
这里
是平衡态 能量 , 以通过方程() 可 1 求得 . , 6 (
是振动能,由计算 出的声子态密度(D S通过公式 PO)
l一 ㈣ l一 一 1 1 卟器
拟合得 到 的基 态性 质有平 衡体 积 、平衡 能量 、 体模 量 和压力 偏导 . 通过 准谐 近似方法 ,计算 随温度 和体 积 变
氮化 物 ,具 有高 硬度 、高熔 点 、高热 导率 及 良好 的 .
力学性 能等 而备受 关注[3 Ga 的稳 定相是 六方纤 2] N -.
关键 词 : c SN和 G N; a 结构性质; 热力学性质; 第一性原理
中图分类号 : 2. O6 6 4
文 献标志 码: A
某些金属元素对Ag-Sn合金内氧化速度的影响

某些金属元素对Ag-Sn合金内氧化速度的影响
邓忠民;吕贤勇;郑福前;谢明;刘建良;施安
【期刊名称】《贵金属》
【年(卷),期】2001(022)001
【摘要】在0.4~0.6MPa氧压力,500和700℃下研究了某些金属元素对Ag-Sn合金内氧化速度的影响。
还用SEM研究了Ag-6.5Sn-1.1Bi-0.6Cu合金内氧化层的微观结构。
结果表明,氧化层厚度与时间成抛物线关系。
添加金属元素对
Ag-Sn合金的内氧化速度有明显的影响,易氧化的金属元素能加速Ag-Sn合金内氧化。
氧化物以微细颗粒分布在银基体中,发现在晶界处有部分氧化物聚集,并且有2~5μm以某种氧化物为主的细小颗粒。
【总页数】4页(P8-11)
【作者】邓忠民;吕贤勇;郑福前;谢明;刘建良;施安
【作者单位】昆明贵金属研究所,;昆明贵金属研究所,;昆明贵金属研究所,;昆明贵金属研究所,;昆明贵金属研究所,;昆明贵金属研究所,
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.3
【相关文献】
1.Cu-Al合金内氧化工艺参数对性能影响的研究 [J], 程建奕;敖学文;余方新;谭敦强
2.热处理工艺对Ag-Mg-Ni合金内氧化的影响 [J], 马小龙;余建军;李永娣;赵涛
3.Ce对Cu-Cr合金内氧化层组织和性能的影响 [J], 张金东;刘勇;陈卫;田保红;张
毅
4.Bi对Ag-Sn合金粉末内氧化机制的影响 [J], 林文松;方宁象;林炳
5.添加元素对Ag-Sn系合金粉末氧化性能的影响研究 [J], 董庆萍;吴春萍;易丹青;王斌
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合金元素对Sn_Zn基无铅钎料高温抗氧化性的影响

250℃条件下,观察熔化钎料小球在不同加热时间
下的颜色变化,并用数码相机进行了实时近距离拍照记
录。钎料小球放于刚玉薄片上,将刚玉薄片连同钎料小
球置于可控温的加热板上加热保温。钎料对刚玉的不润
湿保证了在整个实验过程中钎料基本保持球状。
1.2.2 热重(TGA)对比实验
对 0.1 g 左右的钎料小球进行恒温条件下的热重
(ICP—AES)对合金钎料进行了化学成分验证。样品
制备所用各元素纯度如下:Sn≥99.99%;Zn≥99.9%;
其余各元素均≥99%。根据已有合金相图和实际样品
熔炼制备情况,作者对各合金元素的添加量进行了前
期摸索,实验所用钎料的元素实测含量见表 1。
表 1 各合金钎料实测含量
Tab.1 The actual composition of solder alloys
第 11 期 2004 年 11 月
电子元件与材料 ELECTRONIC COMPONENTS & MATERIALS
Vol.23 No.11 Nov. 2004
研究与试制
R&D
合金元素对 Sn-Zn 基无铅钎料高温抗氧化性的影响
任晓雪,李 明,毛大立
(上海交通大学材料科学与工程学院高温材料及高温测试教育部重点实验室,上海 200030)
对 250℃条件下恒温氧化 18 h 后的焊料薄片进行 XRD 分析。仪器管压:40 kV;Cu 靶。 1.2.5 铺展实验
将 0.3±0.01 g 小球置于 Cu 片上,在 250℃恒温电 热板上保温 90 s,冷却后测量铺展面积。实验前,Cu 片用丙酮擦洗去除油污和去离子水冲洗后,在 10%HCl 中浸蘸 10 s,去除表面氧化膜,再用去离子 水充分冲洗。助焊剂为松香粉。用数码相机对冷却后 的铺展样品拍照,输入计算机,用相关软件进行铺展 面积的计算。实验结果均为三次实验的平均值。实验 方法参照了国标 GB 11364-89。
热处理对 Zn-Al合金微观组织和力学性能的影响

热处理对 Zn-Al合金微观组织和力学性能的影响摘要:热处理是通过变化合金的温度、时间和冷却速率等参数来改变其微观结构和性能的过程。
本论文以 Zn-Al 合金为研究对象,探讨了热处理对其微观组织和力学性能的影响。
通过不同的热处理方法,可以有效地调控材料的晶粒尺寸、相组成及防腐性等方面的性质。
实验结果表明,适当的热处理能够显著提高Zn-Al 合金的力学性能,使其具有更好的抗拉强度和耐腐蚀性。
关键词:热处理,Zn-Al 合金,微观组织,力学性能,晶粒尺寸,相组成,防腐性正文:1. 引言Zn-Al 合金是一种重要的功能材料,在航空航天、建筑工程、汽车制造等领域得到广泛应用。
其优异的力学性能和耐腐蚀性使之成为替代铁基材料的理想选项。
热处理是改变 Zn-Al 合金组织和性能的重要手段之一。
通过不同的热处理方法,可以有效地调控材料的微观结构和性能。
因此,深入研究热处理对Zn-Al 合金微观组织和力学性能的影响具有重要意义。
2. 实验方法选择 Zn-15Al 合金为研究对象,采用不同的热处理方法对其进行处理。
具体实验方案如下:(1)固溶处理法:将样品加热至高温区(480℃),保持4 h,再进行水淬火处理;(2)时效处理法:将样品加热至高温区(480℃),保持4 h,然后采用不同的冷却速率(4℃/s、2℃/s、1℃/s、0.5℃/s、0.1℃/s)进行时效处理,时效时间分别为1 h、2 h、4 h、8 h;控制实验组样品不进行热处理。
3. 结果与分析(1)微观组织分析实验结果表明,对于实验组样品,经过固溶处理后,样品中的α-Zn 相被显著稳定化,晶粒尺寸显著减小,达到了微米级别。
通过时效处理,晶粒尺寸得以进一步细化,并出现了较宽的固溶体和相分离区域,这种变化在0.5℃/s 冷却速率下尤为明显。
固溶体中 Al 的分布状态也得到了改善。
与此同时,Zn-Al 合金的防腐性也得到了明显提高。
(2)力学性能分析通过不同热处理方法处理后的 Zn-Al 合金样品,其室温下的抗拉强度和屈服强度均得到了明显提高。
升温速率对烧结ITO靶材密度和组织的影响_程念

渐上升。当升温速率在 8~10 ℃ /min 之间时,密度随 升温速率的升高逐渐下降。在升温速率为 13 ℃/min 时密度最大,达到 94.73%。这是因为在温度高于 750 ℃时会发生如下分解 [10]: In2O3→In2O+O2↑ 当升温速率较低( 2 和 5 ℃ /min)时, ITO 分解的时 间较长,失氧量较多,气体逸出时会产生大量孔洞, 阻碍靶材的致密。 从宏观上观察 ITO 靶材,当升温速率为 2 和 5 ℃/min 时,靶材有较大裂纹,密度较低。在升温速率 为 8 和 10 ℃/min 时靶材无明显裂纹,且颜色均匀。在 升温速率为 13 ℃/min 时,靶材密度不均匀,中心颜色 深且致密,外沿颜色浅且密度较低。这是因为在压制 素坯时,由于粉末之间及粉末与模具壁之间存在摩擦, 导致压力不能均匀地全部传递,模具壁处的压力即侧 压力始终小于压制压力
Curves of relative density of ITO targets vs heating rate below 500 ℃ b
c
d
e
图5 Fig.5
低温阶段不同升温速率制得 ITO 靶材的 SEM 照片
SEM images of ITO targets prepared at different heating rate below 500 ℃ : (a) 1 ℃/min, (b) 3 ℃/min, (c) 5 ℃/min, (d) 7 ℃/min, and (e) 9 ℃/min
添加 1%的聚乙烯醇 (PVA)造粒,模压成型制备 ITO 靶材素坯,设置不同的升温速率,在 1550 ℃氧气氛下烧结素坯, 得到 ITO 靶材。研究了烧结过程升温速率对 ITO 靶材密度和微观组织的影响。结果表明,在低温阶段( 0~500 ℃)升 温速率为 3 ℃ /min,高温阶段( 500~1550 ℃)升温速率为 8 ℃ /min 时, ITO 靶材相对密度为 99.58%,孔洞极少,近 乎完全致密,且靶材宏观上无裂纹。 关键词: ITO 靶材;升温速率;烧结法;相对密度;微观结构 中图法分类号:TF124 文献标识码:A 文章编号:1002-185X(2013)04-0857-04
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升温速率对AgSn合金结构和性能的影响研究唐建新;杨芳儿;郑晓华;张玲洁;沈涛【摘要】采用冷压工艺将AgSn合金粉压制成AgSn合金素坯.研究了升温速率对AgSn合金素坯微观结构的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱仪(EDS)对AgSn合金粉末及其片材的形貌进行了表征.同时对AgSn合金素坯的硬度、质量及其密度进行了分析.结果表明:当升温速率减小时,截面中的Sn、O含量增加,从而使AgSn合金素坯质量增加,密度和硬度反而下降.通过对AgSn合金素坯截面进行SEM、EDS分析,发现截面处有细小的氧化锡颗粒析出.AgSn合金素坯在30℃/min的升温速率下升至700℃,可获得粒径为70~150 nm的氧化锡颗粒,并维持较高的硬度和密度.%AgSn alloy compacts were fabricated with AgSn alloy powder by cold pressing.Effects of heating rates on the microstructure and properties of AgSn alloy compacts were investigated.The morphology and phase of AgSn alloy powder and its compacts were characterized by scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer (SEM,EDS).And the hardness,density of AgSn alloy compacts were analyzed.The results show that with the heating rate decreased,the mass of AgSn alloy compacts are increased due to the increased contents of Sn and O elements in the cross section,but the density and hardness of the compacts decrease.By SEM,EDS analysis of the cross section of the compacts,the fine particles of tin oxide precipitated on the cros s section are observed.When AgSn alloy compact is heated to 700 ℃ with the heating rate of 30 ℃/min,tin oxide particles with the size of 70-150 nm are observed and the high hardness and density are obtained.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2017(036)008【总页数】6页(P93-98)【关键词】AgSn合金;升温速率;氧化;冷压成型;微观结构;电接触材料【作者】唐建新;杨芳儿;郑晓华;张玲洁;沈涛【作者单位】浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州310014;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院,浙江杭州 310058;浙江大学材料科学与工程学系,浙江杭州 310027;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院,浙江杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】TN304电接触材料及其元件作为开关、继电器和断路器等核心部件,直接影响电器系统的稳定性和可靠性[1]。
而AgMeO系电接触材料中,AgCdO材料因其优异的电学性能被称为“万能触点”[2]。
然而在制造以及使用过程中产生的“镉毒”,对人体和环境有着极大的危害[3]。
2002年欧盟颁布“RoHS”,限制Cd在电气电子设备中的使用[4],AgCdO材料也因此逐渐淡出电接触材料的“舞台”。
然而AgSnO2材料作为中负载电接触材料[5],以其良好的抗熔焊性、耐电磨损性和抗电弧侵蚀性能取代AgCdO,成为具有研究前景的新型环保电接触材料[6-7]。
目前用于工业化制备AgSnO2电接触材料的方法,主要为内氧化法和粉末冶金法[8]。
通过内氧化法制备的AgSnO2材料具有微细晶粒结构,可在Ag基体中析出均匀弥散的氧化物粒子,提高合金的硬度和强度,同时增强合金的耐电弧烧蚀能力、抗熔焊能力以及抗电弧腐蚀性。
而AgSn内氧化法也以其优异的制备性能,被大都克、日本田中、美泰乐、福达、宏丰等公司竞相用于AgSnO2电接触材料的生产。
但在内氧化过程中仍有相应的工艺问题存在:①析出的氧化物颗粒较为粗大;②氧化程度不够均匀;③受氧扩散速度的限制;④加工困难;⑤其他。
因此,许多学者对AgSn内氧化法展开相关的研究工作。
江珍雅等[9]通过对AgSn内氧化工艺的研究,发现在中低温下可获得尺寸较小的氧化物颗粒。
刘辉等[10]通过对AgSn合金粉体氧化过程分析,采用氧化-粉末处理-氧化工艺,可获得氧化率达95%左右的AgSnO2合金粉体。
李杰等[11]通过对AgSn合金粉体粒度的考察,发现较大粒度的AgSn合金粉体在预氧化时会出现氧化层。
在氧化过程中升温速率、温度及时间等工艺参数是控制AgSn合金的氧化行为的主要因素。
吴春萍[12]通过对Ag-Sn合金氧化动力学的探究,发现在一定条件下,温度越高,氧化速率越大。
覃仁咸等[13]通过对AgSn合金粉体氧化机理的研究,发现在800℃下保温4h,Ag-Sn合金粉体完全氧化。
Wang等[14]通过对AgSn合金等温氧化的探究,发现Ag-Sn合金素坯的快速内氧化阶段发生于550~800℃。
然而,目前尚未报道有关升温速率对高锡含量的AgSn合金氧化组织影响。
由于AgSn合金的初步氧化发生在升温阶段,而内部析出的氧化物可能会在该阶段发生初次长大。
为使AgSn 合金在整个内氧化过程中获得更为细小的氧化物颗粒,对于升温速率的考察十分重要。
因此,本实验分析不同升温速率对高锡含量的AgSn合金素坯内氧化组织的影响。
通过对比1,10,30℃/min的升温速率下,截面晶粒析出的氧化物粒径,为设计和研发高性能的AgSnO2电接触材料提供参考。
以AgSn合金粉为研究对象,称取一定量的AgSn粉导入f11 mm的成型模具中,采用冷压成型工艺分别在600 MPa和1000 MPa的成型压力下保压15 s,脱模制得相应的AgSn素坯。
而后将素坯放入马弗炉中进行氧化工艺试验,重点考察不同升温速率即1,2,5,10,20及30℃/min对AgSn素坯氧化工艺的影响。
并对氧化后的坯材进行硬度、质量、密度、体积膨胀率及断口微观形貌等性能分析。
采用美国Agilent AAS-3510原子吸收分光光度计测量AgSn合金粉体中Ag和Sn的质量比。
采用德国Bruker D8 Advance X射线衍射仪对AgSn合金粉体的物相进行分析。
采用德国耐驰STA热分析仪,测量AgSn合金的晶变反应点、熔点以及增重情况。
采用DY-20台式电动压片机对AgSn合金粉体在不同成型压力下压制成型。
采用德国Zeiss Sigma扫描电镜观察AgSn合金颗粒的形貌以及分析素坯氧化后的截面,并结合X射线能量色散谱仪对AgSn颗粒中Ag和Sn的质量比预测以及对素坯截面微区元素组成及分布进行分析。
2.1 AgSn合金粉的分析图1为AgSn合金粉的微观形貌、XRD图谱、EDS能谱以及DSC-TG分析结果。
由图1a可知,AgSn合金粉主要由无规则的球状及长条状颗粒组成。
由区域放大图可知,合金粉表面由层层“鳞片”覆盖,且通过XRD物相分析可知(见图1b),AgSn合金粉仅由Ag和Ag4Sn两种物相组成。
由图1c EDS能谱分析进一步表明,合金粉中Ag和Sn的质量比为85.22:14.78,与原子吸收分光光度计所测的Sn含量为质量分数14.35%基本吻合。
由图1d AgSn合金粉的DSC-TG曲线可知,AgSn合金粉增重主要分为快速增重阶段和缓慢增重阶段。
快速增重阶段发生于加热开始,终止至120℃。
该阶段氧化增重速率相对较快,其实际增重率为0.76%。
之后粉体虽仍持续增重,但增重速率较为平缓。
当加热温度处于900℃以上时,粉体增重更为迟缓,基本趋于终止。
该缓慢增重阶段其粉体实际增加质量分数为0.33%。
由DSC曲线分析可知,AgSn合金粉在714.4℃和818℃出现吸热现象。
根据Ag-Sn二元相图[15]分析可得:当温度处于724℃附近时,Ag-14.35%质量分数合金将会发生包晶反应。
结合DSC曲线可知,714.4℃为该AgSn合金粉的相转变点。
当温度继续上升至818℃时,AgSn合金粉发生熔化现象,即达到其熔点值。
因此,以氧化温度700℃为升温温度终止点,重点探究升温速率对AgSn合金素坯的截面微观组织及物理性能的影响。
表1为AgSn合金粉的DSC-TG工艺参数。
2.2 升温速率对AgSn素坯氧化程度的影响表2所示为不同升温速率对AgSn素坯截面成分含量的分析信息。
通过EDS成分含量分析发现,Ag、Sn、O三种元素的含量与升温速率有关。
在一定成型压力下,随着升温速率减小时,AgSn素坯中Ag含量随之减少,而Sn和O的含量逐渐增大。
而当升温速率不变时,于成型压力1000 MPa下制得的AgSn素坯上表层Sn、O含量始终低于600 MPa的素坯上表层区域,与升温速率大小无关。
这可能归因于1000 MPa下制得的AgSn素坯表现出较高的密度(见图2,3)。
素坯在一定成型压力范围内成型时,其致密度随压力增大而提高[16]。
当素坯的致密程度越高,O2反而不太容易通过表层渗入到AgSn素坯内部,进而减弱了素坯的氧化程度。
而素坯在不同升温速率下加热至700℃时,在素坯从开始氧化的温度点到温度升至700℃结束的阶段,由于氧化时间不同,致使素坯的氧化程度不同。
升温速率越低,氧化时间越长。
由此可说明,成型压力600 MPa压制的素坯氧化程度高于1000 MPa的素坯。
且升温速率较低时,素坯的氧化程度越高。
为了进一步剖析AgSn素坯表面及芯部的氧化均匀程度,本试验对AgSn素坯自然断口截面的上表层与芯部区域的微观结构与成分含量进行了分析。
图2示出为1000 MPa压制的素坯于1℃/min的升温速率条件下样品自然断口截面上的成分分析数据。
由元素面扫描可知,AgSn素坯中O、Sn、Ag元素的分布较为均一。