低熔點Sn-Bi無鉛焊絲的加工性能研究.pdf

1、Sn-Bi釬料是當前業(yè)界公認的4種替代Sn-Pb釬料的無鉛釬料之一，具有熔點低，潤濕性好等優(yōu)點。但Sn-Bi釬料較差的塑韌性嚴重限制了其在無鉛行業(yè)的應用。本文以改善Sn-Bi釬料合金塑性為目的，通過添加Ag、Ge、Zn、Cu和Ce等合金元素，運用快速冷卻、旋轉磁場攪拌以及擴散退火等手段，控制和改善了釬料的微觀組織，并研究了Ag、Ge等元素對釬料熔點及釬焊性能的影響。
　　添加不同合金元素后，Sn-Bi釬料沖擊韌性的變化表明：分別加

2、入質量分數(shù)為3.5％的Ag或1%的Ge的釬料合金，塑韌性改善效果最明顯。在微觀組織和熔化特性方面，添加Ag的合金中，組織得到細化，生成了Ag3Sn，同時熔點和固液區(qū)間都沒有發(fā)生大的變化；添加Ge的合金中，Sn相增多，Bi在Sn中的固溶度增大，Sn-Bi共晶成分發(fā)生轉移，熔點升高，固液區(qū)間增大。Sn-57Bi、43Sn-Bi-3.5Ag和43Sn-Bi-1Ge釬料合金的擴散退火試驗表明，100℃下保溫7小時，前兩種釬料的沖擊韌性能得到明顯

3、改善，而含Ge合金的改善機制被破壞，塑韌性下降。
　　不同凝固工藝下釬料的微觀組織和力學性能分析結果表明，快速冷卻與旋轉磁場都能細化釬料合金的微觀組織，但快速冷卻會造成Bi的偏析，旋轉磁場會造成組織不均。同時快速冷卻與旋轉磁場都會破壞含Ge合金的塑性改善機制，造成含Ag合金中Ag3Sn相粗大，而旋轉磁場的離心力作用還會造成Ag3Sn相和Bi的宏觀偏析，因此釬料合金的塑韌性降低。
　　通過潤濕平衡測量法分析了Ag、Ge和Zn對