三元系Sn-Bi-Ag焊料合金相结构,组织与性能研究

摘要：

在很多情况下,待焊接器件对温度敏感,需要低温焊接,Sn-Bi二元合金共晶温度为139℃,能够满足低温焊料的要求,但Bi的加入会使材料变脆,加入少量Ag形成金属间化合物Ag3 Sn可改善合金的脆性.以纯度为99.95％的锡、铋及银为原料按一定比例熔融,浇铸成一定形状的试样,利用X射线衍射仪(XRD),金相显微镜(OM),热分析仪,扫描电镜(SEM),万能材料试验机,可焊性测试仪检测样品的物相、组织、熔点、显微形貌、化学组成、抗拉强度和可焊性.研究Bi和Ag对相组成、组织、熔点和可焊性等的影响,分析了SnBiAg三元相图的冷却凝固过程.结果 表明:经过XRD检测可知,SnBiAg合金的主晶相为体心立方结构的β-Sn相和菱形层状结构的Bi相.冷却凝固过程中,先析出β-Sn相,随后析出Ag3Sn相和Bi相.随着Bi相增多,Sn相减少,Ag3Sn相变化不明显,符合相平衡原理;随着Ag的增加,Sn相、Bi相基本没有变化,而Ag3Sn相随Ag含量的增加而增加.Bi含量增加,熔点略有降低,Bi相由条状变成块状,润湿性总体变差;Ag含量增加,可降低Bi的偏析,熔点不变,润湿性变好,最终确定了较佳的合金配方为Sn-38Bi-0.7Ag.

关键词：无铅焊料、Sn-Bi-Ag相图、润湿性、抗拉强度

所属期刊栏目：43

分类号：TG425(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFB0305700:云南省重大科技专项计划2018ZE004

在线出版日期：2019-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：44-51