镧对Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织及微米压痕性能影响

运用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析、微米压痕仪等仪器设备,研究了稀土元素La对Sn3.0Ag0.5C钎料组织及微米压痕性能性能影响。结果表明:微量稀土元素La对Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织有显著影响,可使钎料共晶组织细化,分布均匀;元素La能使Sn3.0Ag0.5Cu压痕深度相对下降17.26%,压痕硬度增大19.14%,达到0.53GPa;研究认为La使Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织变为细小,且分布均匀,是钎料微米压痕得到显著改善的原因。     

Ag对Sn9Zn钎料组织及微米压痕性能的影响

运用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析、微米压痕仪等仪器设备,研究添加质量分数为1%Ag对Sn9Zn钎料组织及微米压痕性能影响。结果表明,基于键参数函数理论计算及实验分析结果均表明,Ag优先与Zn形成AgZn3化合物。元素Ag能使Sn9Zn钎料压痕深度相对下降11%,压痕硬度增大28%,达到0.32GPa。研究认为Ag和Zn在钎料中以金属间化合物形式存在且弥散分布于基体内是钎料微米压痕性能得到显著改善的根本原因。     

Bi、Ag对Sn-Zn无铅钎料性能与组织的影响

研究了Bi、Ag对Sn-9Zn无铅钎料系统润湿性、接头力学性能及微观组织的影响。结果表明:Sn-9Zn无铅钎料的润湿性较差,添加适量的Bi有助于提高钎料的润湿性和接头剪切强度,但同时也使接头的塑性降低;添加适量的Ag能明显改善钎料的润湿性和接头塑性,但Ag的质量分数超过1.5%时会降低钎料润湿性和接头剪切强度。Sn-9Zn-Bi系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及Bi的析出物组成;Sn-9Zn-Ag系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及AgZn3化合物组成。     

Sn-9Zn-xCe钎料显微组织及钎焊性能的分析

研究了添加稀土元素Ce对Sn-9Zn无铅钎料的润湿铺展性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,Ce元素的加入改善了钎料的润湿铺展性能,质量分数为0.08%时,钎料的铺展面积达到最大,润湿性能最佳.随着Ce元素的加入,钎料的基体组织得到细化,富Zn相逐渐减少,当元素Ce的添加量大于0.08%时,钎料的显微组织中出现块状稀土元素Ce和Sn的金属间化合物.无铅钎料Sn-9Zn中稀土元素Ce的添加量为0.08%时,钎料焊点的力学性能最佳.     

稀土元素Nd对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响

研究了添加稀土元素Nd对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,Nd元素的加入改善了钎料的润湿性能,质量分数为0.06%时,钎料的润湿力最大,润湿时间最短,润湿性能达到最佳.随着Nd元素的加入,钎料的基体组织得到细化,富锌相逐渐减少,当元素Nd的添加量大于0.06%时,钎料的显微组织中出现小块状稀土元素Nd和Sn的金属间化合物.无铅钎料Sn-9Zn中稀土元素Nd的添加量为0.06%时,剪切力和拉伸力达到最大,分别提高了19.6%和26.6%,力学性能最佳.     

无铅软钎料国内外的研究动态与发展趋势

全球禁铅运动的发展使得无铅技术已提上各国议事日程,针对这一形势,笔者概述了近几年来国内外无铅焊接的研究动态与发展趋势,特别介绍了无铅钎焊的软钎料开发的最新研究成果,并指出了该领域中值得关注的Sn—Ag与Sn—Zn系钎料的开发价值与应用前景．同时指出添加微量合金和稀土元素对无铅软钎料开发的意义。国内应重视这一领域的研究,争取在该领域的主动地位。     

添加微量稀土对SnBi基无铅钎料显微组织和性能的影响

研究了添加微量稀土对Sn58Bi基无铅钎料熔化温度、润湿性能、钎焊接头强度、高温时效前后IMC厚度的变化和显微组织的影响,并与添加一定量Ag对Sn58Bi钎料的试验结果做了比较.试验所用钎料为Sn58Bi,Sn58Bi0.5Ag,Sn58Bi0.1RE和Sn58Bi0.5Ag0.1RE,添加稀土为Ce基混合稀土.试验结果表明,添加微量稀土不仅抑制了Sn58Bi钎料高温时效引起的IMC的生长,而且细化了显微组织;微量稀土添加对钎料熔化温度没有明显影响,但能显著改善Sn58Bi钎料的润湿性能和接头强度,而且改善的程度优于添加微量Ag对Sn58Bi钎料的作用.     

Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响

研究Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响规律。结果表明,Ag不仅对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能和显微组织有明显作用,而且对钎料接头的力学性能也有较大的影响。添加0.3%Ag (质量分数, 下同)后,钎料的抗氧化性能得到提高,因此钎料的润湿性能得到改善。Sn-9Zn-0.3Ag具有比Sn-9Zn钎料更均匀的组织。研究结果还表明,添加0.3%Ag后,钎料接头的力学性能最佳,接头断口显示有大量的细小均匀的韧窝组织。当Ag的添加量添加到1%时,在韧窝底部出现Cu-Zn、Ag-Zn金属间化合物,此时,接头力学性能下降     

稀土元素Er对Bi5Sb8Sn钎料力学性能的影响

通过向Bi5Sb8Sn钎料合金中添加适量的稀土元素铒(Er),研究了不同含量的稀土Er对Bi5Sb8Sn无铅钎料合金力学性能的影响。结果表明,微量稀土Er的添加能显著细化该钎料组织,改善合金的组织分布情况,提高钎料的力学性能;稀土w(Er)0.5%时,Bi5Sb8SnRE合金抗拉强度和钎焊接头的抗剪强度较基体钎料Bi5Sb8Sn分别提高了41.8%和83.0%.;但当稀土w(Er)0.5%时,则组织粗化,钎料力学性能下降。     

两种无铅钎料的抗蠕变性能与Sn60Pb40钎料的对比分析

对两种无铅钎料Sn-Ag-Cu-Bi和Sn-Ag-Sb模拟封装钎焊接头的蠕变和断裂行为进行了研究,并与传统的Sn60Pb40近共晶钎料进行了对比.结果表明,两种无铅钎料的抗蠕变能力均远优于Sn60Pb40近共晶钎料,其蠕变速率低且蠕变寿命长.钎焊接头蠕变断裂后的扫描电镜分析表明,两种无铅钎料钎焊接头的蠕变断裂呈现明显的沿晶断裂特征,而Sn60Pb40钎料钎焊接头的蠕变断裂机理则为穿晶断裂.     

锌对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响

运用莱卡显微镜、X射线衍射仪等仪器设备,研究添加元素Zn对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响.结果表明:Zn与Ag、Cu形成AgZn和CuZn3化合物,能显著细化Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织,降低Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金的润湿性,同时可提高Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金抗拉强度.     

近强磁场作用对Sn-9Zn钎料合金组织性能的影响

运用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等仪器设备,研究了0.8 T近强磁场作用对Sn-9Zn钎料合金组织和性能影响。研究结果表明：近强磁场可促进Sn-9Zn钎料合金显微组织显著细化,使熔化温度下降2℃,显微硬度提高11%。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以及作用于液态钎料合金的的洛仑兹力对钎料作负功,从而促进Sn-9Zn钎料合金组织和性能的改变。     

Sn-Zn-Ga-xPr钎料组织与性能

研究了添加合金元素Ga及稀土元素Pr对Sn-Zn钎料组织与性能的影响.适量添加镨,可以提高钎料的润湿性能;但当镨含量超过0.12%(质量分数)时,镨会在钎料表面形成氧化渣,恶化钎料的润湿性能.镨的添加可以改善焊点的力学性能,抗剪强度在镨含量为0.08%时增加至最大.镨加入后细化了钎料基体中的富锌相,当镨含量不超过0.08%时,界面层平整且厚度变化不大,但若稀土添加过量,则界面层会明显增厚.镨在Sn9Zn0.5Ga钎料中的最佳添加量为0.08%左右.     

Evaluation of corrosion behaviour of a new class of Pb‐free solder materials (Sn‐In‐Zn)

In view of the need for a lead‐free drop in replacement for the widely used 40Pb‐60Sn near eutectic solder, new Sn‐In‐Zn based alloys with substantially the same melting point have been developed. The corrosion resistance and the influence of zinc content on electrochemical behaviour of some special alloys Sn‐In‐Zn in 3% NaCl solution has been investigated using electrochemical techniques. The good resistance of this ternary system is confirmed. In decreasing dissolution rate, they are ranked as follows: 40Pb‐60Sn, Sn‐10.6In‐27Zn, Sn‐11In‐23Zn and Sn‐13In‐12Zn. The increase of zinc content induces a decrease of corrosion resistance of ternary Sn‐In‐Zn alloys. So, the Sn‐In‐Zn system with low indium and zinc concentrations might be a good candidate for solder materials and present a good corrosion resistance.     

Studies on leaching of metals from solders due to corrosion

Leaching of Ag, Cd, Cu, Pb, Sn, Sb and Zn from 50/50 Pb/Sn, 95/5 Sn/Sb and 96/4 Sn/Ag soldered copper plates into distilled, tap and well waters as a function of contact time under static conditions was done. Ag, Cd and Sb were not leached to significant extent. Significant amounts of tin were leached especially into tap and well waters. The amount of copper leached from soldered samples was in general less than the amount leached from blank copper samples. The amount of Zn leached was by far less than the drinking water quality limit (5 mg/L). The amount of Pb leached from nonleaded solders was less than 10 μg/L and exceeded 10 μg/L in the case of Pb/Sn solder. Surface analysis by X-ray photoelectron spectroscopy and electron microprobe techniques of Pb/Sn solder samples showed the presence of Pb and Sn oxides. The results fit into galvanic corrosion scheme of the solder surface.     

铁含量对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金组织与性能的影响

采用砂型铸造方法,制备了不同Fe含量的ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金.利用光学显微镜、拉伸测验、SEM和EDS能谱等分析测试手段,研究Fe含量对合金组织与性能的影响.结果表明:合金组织以α{Cu,Sn,Zn}为基体,并存在硬脆相δ-Cu_(10)Sn_3,铅以单质形式析出;强化析出相主要有α-Fe和γ-Fe,以及CoCu_2Sn、Fe_3Co_7、Fe_Zn_9等;强化机制符合Orowan机制;当铁含量为1wt%时.以细小弥散颗粒状析出为主(平均直径5-15nm),抗拉强度和伸长率分别为350MPa和12.5%;随着铁含量的增加,除细小弥散析出外,较大颗粒状和粗大颗粒析出数量增多,析出物平均直径增大,综合力学性能指标大幅下降;当铁含量为4wt%时,析出颗粒尺寸达到4～10μm,晶界富集粗大析出相,伸长率下降到5%.     

Study on the properties of Sn–9Zn–xCr lead-free solder

The influences of different Cr content to lead (Sn)–Zn solder were investigated. Sn–9Zn–xCr shows finer and more uniform microstructure than Sn–9Zn. Thermal gravimetric analysis (TGA) and Auger electron spectroscopy (AES) results show that adding Cr significantly improves the oxidation resistance of Sn–9Zn solder, and reduces the thickness of oxidation film of Sn–9Zn–xCr solder. When Cr content is 0.1%, the Sn–9Zn–0.1Cr solder have the best oxidation resistance. In addition, the effect of Cr addition on the wettability, melting point and mechanical properties of Sn–9Zn solder was discussed.     

RE及Ni对Zn20Sn高温无铅钎料显微组织及性能的影响

在Zn20Sn高温无铅钎料合金中添加0.1%RE及0.2%~0.8%Ni(质量分数,下同),研究了RE及Ni对钎料合金显微组织及性能的影响。结果表明,在Zn20Sn中同时添加0.1%RE及0.2%~0.8%Ni后,钎料合金的固相线变化不大,而液相线温度降低;RE及Ni对钎料合金的润湿性能及显微硬度有明显的影响,当RE为0.1%、Ni为0.4%时,钎料合金的润湿性能最好、显微硬度最高;随着RE及Ni的添加,在钎料合金中形成了含Ni金属间化合物,且随着Ni含量的提高,金属间化合物的形状、钎料合金的组织结构发生显著变化。     

62Sn36Pb2Ag钎料中Ag元素对AgCu/SnPbAg/CuBe焊缝性能的影响

分别采用62Sn36Pb2Ag钎料和63Sn37Pb共晶钎料焊接AgCu合金块和CuBe合金片进行试验,对比分析两种钎料形成的焊缝性能和显微组织结构,阐述了62Sn36Pb2Ag钎料中Ag元素的存在对AgCu/SnPbAg/CuBe焊缝性能的影响机制.结果表明,62Sn36Pb2Ag钎料中的Ag元素对于润湿铺展状态的改...     

磁场对Sn-9Zn钎料组织、显微硬度及电化学腐蚀的影响

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2.538×10-9 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。