Sn元素对铜磷钎料性能和组织的影响
- 格式:pdf
- 大小:837.17 KB
- 文档页数:4
锡含量对BAgl6CuZnMnSn钎料组织性能的影响龚晓彬▽胡兰伟1,2张玲玲1王彩霞▽(1.浙江亚通焊材有限公司杭州310030;2.浙江省钎焊材料与技术重点实验室杭州310030)摘要:本文通过以六元合金化的方式,制备不同含锡量的BAgl6CuZnMnSn钎料,并将钎料用于H62黄铜和304不锈钢异种金属的钎焊,研究分析了锡元素含量对钎料的熔化特性和钎焊接头组织性能的影响规律。
试验结果表明,在钎料中添加适量的锡元素,可以降低钎料的液相线,缩短液固相区间,改善钎焊接头的力学性能。
关键词:锡含量;低银钎料;钎焊接头;力学性能0前言含银钎料是一类非常重要的钎焊材料,可钎焊除铝、镁合金等轻金属之外的所有材料,在家用电器、航空航天、超硬工具等行业应用广泛⑴。
国内外科研人员进行积极探索,并由此开发出一系列Ag-Cu系、Ag-Cu-Zn系⑵、Ag-Cu-Zn-Sn系、Ag—Cu—Zn—Ni系、Ag—Cu—Zn—In系、Ag—Cu—Zn-Cd系等银基中温钎料,一般由三元合金或四元合金组成。
传统银钎料中尤以含镉银钎料的综合性能最为突出,但镉为有毒有害元素,大量使用不仅危害焊接操作者的健康,也对人类生存环境造成极大的危险,因此欧盟和中国相继颁布了WEEE.ROHS和第39号令,明令禁止了含镉材料的使用孔目前,在空调、制冷行业中Ag-Cu和Ag -Cu-Zn系两种无镉银基钎料应用最为广泛。
现有的Ag-Cu系和Ag-Cu-Zn系无镉银基钎料中贵金属银含量普遍偏高,导致钎料的使用成本较高。
另外,银作为国家重要的不可再生战略资源,过多的资源消耗必将导致贵金属银的枯竭。
在新型节银无镉中温钎料的研制中,优化设计后的钎料配方中各元素对钎料组成相的种类、比例等,都会影响钎料的性能,所以揭示钎料中各元素的含量对钎料组成相的影响规律,从而确定钎料配方中各元素的最佳比例范围具有重要意义⑷。
本文采用各种分析测试手段,在六元合金化的条件下,研究了锡元素含量对钎料微观组织及其性能的影响,这为新型节银钎料的优化设计提供了一定参考,有利于后续开发出性能优良的新型节银钎料。
微量元素对Sn-Zn系钎料性能和组织的影响
肖正香;薛松柏;张亮;皋利利
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2009(039)011
【摘要】介绍了当前Sn-Zn系钎料的研究现状,即国内外研究者通过添加各种微量元素,如Bi,Al,Ag,Cu,In,Ga以及稀土元素等来改善和提高Sn-Zn系的润湿性能、力学性能、微观组织的研究成果.并分析了Sn-Zn/Cu界面处的金属间化合物的生长动力学以及Sn-Zn系钎料合金化过程中出现的一些问题,并展望了Sn-Zn系钎料的发展趋势.
【总页数】9页(P7-15)
【作者】肖正香;薛松柏;张亮;皋利利
【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏,南
京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TG425
【相关文献】
1.Cu和Ce对Sn-Zn系钎料合金物理性能和化学性能的影响 [J], 赵小艳;赵麦群;王秀春;张文韬
2.Bi对Sn-Zn基无铅钎料合金组织与性能的影响 [J], 陈伟;胡强;张富文
3.合金元素对Sn-Zn系无铅钎料性能的影响 [J], 李志杰;朱颖;康慧;曲平;卢显昌;刘占忠
4.Ge添加对Al-Si系钎料合金显微组织和性能的影响 [J], 牛志伟;黄继华;陈树海;赵兴科
5.Bi、Ag对Sn-Zn无铅钎料性能与组织的影响 [J], 吴文云;邱小明;殷世强;孙大谦;李明高
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
⼀⽂读懂合⾦元素在铜合⾦中的作⽤导读:铜合⾦就是指在纯铜的基础上加⼊⼀种或⼏种其他元素所构成的合⾦。
铜合⾦的分类还是挺好理解的。
铜合⾦的颜⾊有很多种,不铜的铜合⾦种类,具有不同的颜⾊,铜合⾦主要有紫⾊、黄⾊、青⾊等颜⾊。
不同成分的铜合⾦⼀种或⼏种其他元素所构成的合⾦,⼤家了解吗?本⽂主要就合⾦元素对于铜合⾦的性能影响作出解读。
合⾦元素对黄铜性能影响造⽤纯铜及铜合⾦是有⾊⾦属中重要的⼀元素作⽤为智利埃斯康迪达铜矿(Escondida)。
智利被,储量铁Fe1、在黄铜中的溶解度极⼩;我国精炼铜产量163.25万吨,铜矿产2、铁有细化铜晶粒,延迟铜的再结晶过程,即提⾼再结晶温度,抑制退⽕时再结晶晶粒长⼤,提⾼合⾦强度与硬度。
不利是降低铜的塑性、电导率与热导率;25.22万吨,再⽣铜黄铜:系指铜与锌为基础的合和复3、如果铁在铜中呈独⽴的相,则铜具有铁磁性。
当铜中含铁量为0.1%时,铜的导电率约为70%;⾦,⼜可细分为简单黄铜杂黄铜,4、同时存在硅时,两者形成⾼硬度硅化铁质点,使得切削性变坏。
:系指除铜镍、铜锌合⾦以外的铜基合⾦,主要品种有锡青铜、铝铅Pb1、不固溶于铜,呈⿊⾊质点分布于易溶共晶体中,存在与晶界上;铜合⾦则属于合⾦铜。
我2、Pb对铜的电导率与热导率⽆显著影响,还能⼤幅度提⾼铜的可切削性能。
国和俄罗斯把合⾦铜分为黄铜、青铜和⽩铜,然后在⼤类中划分3、Pb严重降低Cu的⾼温塑性,即伸长率与⾯缩率剧烈下降,同时⾼温脆性区也随着铜含量的增加⽽扩⼤。
⼩的合⾦系4、两相铅黄铜可热加⼯,单相铅黄铜⼀般只能冷轧或热挤。
合⾦板带箔材类产品前最后⼀道轧制状态分磷P1、磷很少固溶于铜-锌合⾦中,在单相黄铜中,超过0.05-0.06%的磷,就出现脆性相CU3P,降低黄铜塑性;矿⽥或按矿集区算,全球铜2、磷作为良好的脱氧剂,要求有⼀定量的残留磷,磷能提⾼铜熔体的流动性。
国、墨西哥、俄罗斯布在智利、秘鲁砷AS1、As可与铜中Cu2O起反应形成⾼熔点的砷酸铜质点,消除了晶界上的Cu+Cu2O共晶体,从⽽提⾼了铜的塑性;荣那铜(⾦)矿床进⾏的研2、黄铜中加⼊0.02-0.05%砷,可防⽌黄铜脱锌,提⾼黄铜的耐腐蚀性。
稀土Pr对Sn-0.3Ag-0.7Cu无铅钎料显微组织和润湿性能的影响冯晓乐;杨洁【摘要】采用XJP-300型光学显微镜以及日立扫描电子显微镜S-3400N对Sn-0.3Ag-0.7Cu-xPr无铅钎料的显微组织进行观察和分析,采用润湿平衡法,研究了钎料在Cu基板上的润湿性能.研究结果表明,微量稀土Pr可以改善Sn-0.3Ag-0.7Cu 钎料的显微组织和润湿性能.当Pr的添加量约为0.05%时,Sn-0.3Ag-0.7Cu钎科的显微组织得到最大程度的细化以及均匀化,同时钎料具有最大润湿力.在260℃的钎焊温度下,SnAgCu-0.1Pr的润湿力与SnAgCu钎料相比,提高了5.0%,润湿时间降低了16.9%.当Pr含量继续增加时,钎料中出现大块的稀土相.同时钎料的润湿时间增长,润湿性能变差.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)010【总页数】4页(P116-119)【关键词】Sn-0.3Ag-0.7Cu无铅钎料;显微组织;润湿性能【作者】冯晓乐;杨洁【作者单位】江苏经贸职业技术学院工程技术系,江苏南京210007;南京信息职业技术学院机电工程学院,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】TG454随着无铅钎料的广泛应用,Sn-Ag-Cu钎料以其良好的工艺性能、较高的接头可靠性以及优越的抗热疲劳性能,成为SnPb钎料的最佳替代品[1-3]。
其中,日本JEI-TA推荐的Sn-3.0Ag-0.5Cu,欧盟推荐的Sn-3.8Ag-0.7Cu和美国NEMI推荐的Sn-3.9Ag-0.6Cu[4]钎料倍受关注。
但在实际生产中发现,银含量越高,越容易生成大块状的Ag3Sn组织,大大降低了焊接接头抗冲击性能,进而影响电子产品的可靠性。
同时,较高的银含量使得钎料成本增加。
因此开发低银含量(低于1%)、高可靠性的Sn-Ag-Cu系无铅钎料,具有非常重要的理论和使用价值。
为降低Sn-Ag-Cu钎料成本,提高钎焊接头抗冲击性能,部分电子组装和封装企业已经采用了一种新型低银无铅钎料Sn-0.3Ag-0.7Cu[5]。
稀土元素对Sn-0.2Ag-0.7Cu钎料合金物理性能的影响韩运侠;张柯柯
【期刊名称】《电子元件与材料》
【年(卷),期】2008(27)2
【摘要】在筛选出综合性能较好的Sn-0.2Ag-0.7Cu钎料合金中,添加微量混合稀土元素(RE)以提高钎料的焊接性能.研究了稀土的添加量对其熔化温度、电导率和固-液相线温差等焊接性能的影响.结果表明:添加w(RE)为0.1%~0.5%时,固-液相线温差小于15℃,符合现行钎焊工艺要求,且对钎料合金的熔化温度和电导率影响不大.
【总页数】3页(P42-44)
【作者】韩运侠;张柯柯
【作者单位】洛阳师范学院,物理与电子信息学院,河南,洛阳,471022;河南科技大学,材料科学与工程学院,河南,洛阳,471003
【正文语种】中文
【中图分类】TG425;TG113.22
【相关文献】
1.Cu和Ce对Sn-Zn系钎料合金物理性能和化学性能的影响 [J], 赵小艳;赵麦群;王秀春;张文韬
2.微量稀土元素铈对Sn-Ag-Cu无铅钎料物理性能和焊点抗拉强度的影响 [J], 薛松柏;刘琳;代永峰;姚立华
3.稀土元素Ce对锡银铜无铅钎料润湿性及钎缝力学性能的影响 [J], 薛松柏;陈燕;
吕晓春;廖永平
4.快速凝固对Sn-6.5Zn钎料合金特性及钎料/Cu焊点力学性能的影响 [J], 赵国际;盛光敏;罗军
5.活性剂对锌基钎料助焊剂物理性能及铺展性能影响 [J], 纠永涛;闫焉服;盛阳阳;李帅
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
银铜磷钎料标准解析
一、引言
银铜磷钎料是一种重要的金属连接材料,广泛应用于电子、电器、汽车、航空航天等领域。
其性能的优劣直接影响到产品的质量和使用寿命。
因此,对银铜磷钎料的标准进行深入研究和严格控制显得尤为重要。
二、银铜磷钎料的标准分类
1. 国际标准:主要包括ISO 17672《焊接材料-硬钎焊合金-银基合金》等。
2. 国家标准:如GB/T 4135《银及银合金化学成分》、GB/T 20598《硬钎焊用银铜磷合金》等。
三、银铜磷钎料的主要技术指标
1. 化学成分:银铜磷钎料主要由银、铜和磷组成,其中银的含量一般在80%-95%之间,铜的含量一般在5%-20%之间,磷的含量一般在0.05%-0.3%之间。
2. 物理性能:包括熔点、硬度、抗拉强度、延伸率等。
3. 工艺性能:包括润湿性、流动性、填充性等。
四、银铜磷钎料的应用范围
银铜磷钎料因其良好的导电性和导热性,以及较高的抗腐蚀性和抗氧化性,被广泛应用于电子器件、电力设备、通信设备、家用电器、汽车制造、航空航天等领域。
五、结语
银铜磷钎料作为重要连接材料,其标准的研究和制定对于保证产品质量和提升产品性能具有重要意义。
随着科技的发展,我们期待有更多更高标准的银铜磷钎料出现,以满足不同领域的应用需求。
铜基钎料1范围本文件规定了铜基钎料的型号、技术要求、试验方法、修约规则、检验规则和包装、标志、质量证明等要求。
本文件适用于硬钎焊方法所使用的铜基钎料。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T1480金属粉末干筛分法测定粒度GB/T8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T11363钎焊接头强度试验方法(GB/T11363—2008,ISO5187:1985,NEQ)GB/T11364钎料润湿性试验方法(GB/T11364—2008,ISO5179:1983,NEQ)GB/T19077粒度分布激光衍射法(GB/T19077—2016,ISO13320:2009,IDT)3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。
4型号4.1型号编制方法钎料型号由两部分组成:a)第一部分用“B”表示硬钎料;b)第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。
其中,第一个化学元素符号Cu表示钎料的基本组分,Cu元素符号后标出其公称质量分数,数值应为整数;c)其它元素符号按其质量分数由大到小顺序排列,当几种元素具有相同的质量分数时,按其原子序数顺序排列;d)质量分数小于1%的元素在型号中不必列出,如某元素是钎料的关键组分一定要列出时,应将其化学元素符号用括号中括起来予以标出。
4.2型号示例本文件与其他相关标准的钎料型号对照见附录A。
本文件中钎料型号示例如下。
示例:B Cu87PSn(Si)关键组分添加元素Cu元素及其含量硬钎料代号5技术要求5.1产品形态铜基钎料产品形态包括条、丝、带(箔)、粉、棒、预成形等,具体产品形态由供需双方协商确定。
5.2化学成分钎料的化学成分应符合表1~表4的规定。
表1高铜钎料化学成分型号化学成分(质量分数,%)熔化温度范围(参考值)/℃Cu(包括Ag)Sn Ag Ni P其他元素Cu2O杂质总量(见表注)固相线液相线BCu87≥86.50—————余量0.510831083 BCu99≥99.00—————余量0.30(O除外)10831083 BCu100-A≥99.95——————0.03(Ag除外)10831083BCu100-B≥99.90——————0.04(O和Ag除外)10831083BCu100(P)余量———0.075——0.060(Ag、As和Ni除外)10831083BCu99(Ag)余量—0.8~1.2——Bi:0.1—0.3(B:0.1)10701080 BCu97Ni(B)余量—— 2.5~3.5—Bi:0.02~0.05—0.15(Ag除外)10851100注1:表中单值为最大值,“余量”表示100%与其余元素含量总和的差值。
第14卷第4期2023年8月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14,No.4Aug. 2023稀土元素镧对Cu-15Ni-8Sn 合金组织及性能的影响齐昭铭1, 许华本1, 乐顺聪2, 黄辉3, 郭诚君*1, 肖翔鹏1, 杨斌1(1.江西理工大学材料冶金化学学部,江西 赣州341000; 2.江西铜业股份有限公司加工事业部, 南昌330096;3.江西铜业集团铜材有限公司,江西 鹰潭335000)摘要:采用金相显微镜、扫描电镜和X 射线衍射分析研究添加稀土元素镧(La )及其添加量对Cu-15Ni-8Sn 合金组织及性能的影响。
研究结果表明,添加微量La 元素可以细化枝晶组织,改善合金的枝晶偏析,并且随着La 添加量增加,改善效果越明显。
La 可与Ni 或Sn 反应形成LaNiSn 相或La 5Sn 3相,并且随着La 添加量增加,析出相逐渐由LaNiSn 相向La 5Sn 3相转变。
添加0.8%(质量分数,下同) La 可以有效抑制形成不连续沉淀,分布在晶界上的La 5Sn 3相可以占据不连续沉淀的形核位点,分布在晶体内的La 5Sn 3相可以抑制不连续沉淀前沿界面的移动,共同作用抑制了Cu-15Ni-8Sn-0.8La 合金时效过程中不连续沉淀的形成。
此外,Cu-15Ni-8Sn-0.8La 合金在450 ℃时效30 min 获得HV 硬度峰值为324 。
关键词:Cu-15Ni-8Sn 合金;时效处理;显微组织;镧;不连续沉淀中图分类号:TG146.1 文献标志码:AEffect of rare earth lanthanum on microstructure and properties ofCu-15Ni-8Sn alloyQI Zhaoming 1, XU Huaben 1, LE Shuncong 2, HUANG Hui 3, GUO Chengjun *1, XIAO Xiangpeng 1, YANG Bin 1(1. Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry , Jiangxi University of Science and Technology , Ganzhou 341000, Jiangxi , China ;2. Processing Business Department of Jiangxi Copper Co., Ltd., Nanchang 330096, China ;3. Jiangxi Copper Group Copper Products Co., Ltd., Yingtan 335000, Jiangxi , China )Abstract: The effects of lanthanum (La) on the microstructure and characteristics of Cu-15Ni-8Sn alloy were studied using metallographic microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction analysis. The results showed that adding trace La could refine the dendritic organization and improve dendrite segregation, and the more the La content increased, the better the effect. La could combine with Ni and Sn as the LaNiSn phase or La 5Sn 3 phase. When the La content increased, the precipitated phase gradually shifted from LaNiSn to La 5Sn 3. Adding La (0.8%, w/w ) could successfully prevent the formation of discontinuous precipitation. The La 5Sn 3 phase distributed on the grain boundaries could occupy the nucleation sites of discontinuous precipitates, and the La 5Sn 3 phase distributed within the grain could inhibit the movement of the interface at the front of discontinuous precipitates, thereby inhibiting the formation of discontinuous precipitates during the aging of the Cu-15Ni-8Sn-0.8La alloy. In收稿日期:2022-09-27;修回日期:2022-11-28基金项目:国家重点研发计划资助项目(2020YFA0714400);江西省教育厅科技项目(GJJ210843);江西理工大学高级人才科研启动基金项目(205200100570);江西理工大学大学生创新创业训练资助项目(202210407002)通信作者:郭诚君( 1990— ),博士,讲师,主要从事有色金属制备与加工方面的研究。