Ag含量对Sn-Ag-Cu无铅钎料显微组织和性能的影响.pdf

学兔兔 Ag含量对 Sn-Ag-Cu无铅钎料显微组织 和性 能的影 响 郑州机械研究所 新型钎焊材料与技术国家重点实验室(450001) 周许升 乔培新 龙伟 民 潘建军 黄俊兰 摘要 采用金相分析、拉伸试验和动电位极化法 ，研究了Ag含量变化对 sn_Ag—cu无铅钎料显微组织、力 学性能和耐腐蚀性的影响。试验结果表明：Sn-0．5Ag-0．7Cu无铅钎料显微组织中的金属间化合物 (IMC)颗 粒较粗大 ，其抗拉强度最低 ，随着Ag含量的增加 ，钎料中sn—Ag—cu三元 网状共晶组织数量增加 ，钎料 中卢一Sn 晶粒尺寸逐渐变小 ；Ag含量在 0．5％～3．5％时，随着Ag含量的增加 ，钎料的抗拉强度逐渐提高 ，而断后伸长 率逐渐下降；随着 Ag含量的增加 ，钎料的腐蚀 电位逐渐提高，即增加钎料 中Ag的含量可 以提高钎料的耐腐 蚀性能。 关键词： Sn-Ag-Cu 无铅钎料 Ag含量 耐腐蚀性 力学性能 中图分类号： TG425 ．1 高。目前，众多学者主要针对Ag含量对无铅钎料物理 0 前 言 性能、焊接性和接头力学性能的影响进行了系统的研 由于sn．Pb共晶合金熔点低 (183℃)，软钎焊采用 究l卜mJ，对 Ag含量变化对无铅钎料显微组织演变和力 最多的钎料是 Sn．Pb钎料，然而出于保护环境和保护人 学性能变化规律的系统研究较少。文 中研究了Ag含 类 自身的要求，世界各国纷纷立法来限制铅的使用。日 量变化对Sn—Ag—Cu无铅钎料的显微组织、耐腐蚀性和 本政府宣布从2003年 1月开始全面推行无铅化，欧盟 力学性能的影响，以期对实际工程应用有一定的借鉴 于 1998年先后出台了 《WEEE指令》和 《RollS指令》， 意义。 这些法律法规均要求所有电子产品实现无铅化 。 1 试验方法 由于Sn．3．5Ag-0．7Cu共晶合金具有优 良的综合性 能，成为无铅钎料研究的主流合金。无铅钎料在 电子 1．1 试验材料准备 产品中消耗量很大，然而Ag是贵金属，价格昂贵，为降 试验所用无铅钎料合金包括Sn-0．7Cu，Sn-0．3Ag． 低成本，最直接的方法是降低钎料中的Ag含量，众多 0．7Cu，Sn-0．5Ag-0．7Cu，Sn-0．7Ag-0．7Cu，Sn-1．0Ag一 学者对低 Ag无铅钎料进行了研究，随着 Ag含量的降 0．7Cu，Sn一1．5Ag-0．7Cu，Sn-2．0Ag-0．7Cu Sn-2．5Ag一 低，钎料的综合性能降低，为改善低Ag无铅钎料的性 0．7Cu和 Sn-3．5Ag-0．7Cu。无铅钎料合金熔炼时分别 能，研究通过添加微量元素来提高无 铅钎料 的性 按照相应的比例称取 99．99％的Sn，99．99％的 和 能 。卫 国强等人 系统研究了Sn．xAg-0．5Cu无铅 99．99％的cu放人石墨坩埚感应加热熔炼浇注在模具 钎料的力学性能，结果表明，Ag含量在 0．1％～0．5％ 中，使其快速冷却为钎料片待用。 (质量分数)时，力学性能呈先下降后上升的趋势，当 1．2 电化学腐蚀法 Ag含量在0．5％～3．0％(质量分数)时，随着 Ag含量 电化学腐蚀试验采用RST5