焊接（５）

ｗｅｌｄｉｎｇ

RE对微连接用SnAgCuRE钎料合金组织及

性能的影响

张金勇１，白钢１，张柯柯２，何宇航１，杨舜１

（１．西北工业大学材料学院，陕西西安７１００７２；２．河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳４７１００３）

摘

要：以Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ系钎料合金为基础，添加少量的ＲＥ，研究ＲＥ添加量对合金组织、力学及物理性能

的影响，以确定最佳ＲＥ添加量。

关键词：ＳｎＡｇＣｕＲＥ；钎料合金；显微组织；性能中图分类号：ＴＧ４２５

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１－３８１４（２００６）１９－００４６－０２

ＥｆｆｅｃｔｏｆＲＥｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｎＡｇＣｕＲＥＳｏｌｄｅｒｆｏｒＭｉｃｒｏ－ｊｏｉｎｉｎｇ

ＺＨＡＮＧＪｉｎ－ｙｏｎｇ１，ＢＡＩＧａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＫｅ－ｋｅ２，ＨＥＹｕ－ｈａｎｇ１，ＹＡＮＧＳｈｕｎ１

（１．ＣｏｌｌｅｄｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｃｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｔｅｒ．Ｓｃｉ．＆Ｅｎｇ．，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＳｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕｓｏｌｄｅｒａｌｌｏｙｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｏｕｔｂｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ．Ｍｉｎｕｔｅａｍｏｕｎｔｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈ（ＲＥ）ｗａｓａｄｄｅｄｉｎｔｏＳｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕｓｏｌｄｅｒ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｏｆＲＥｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｏｄｅｆｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒａｎｇｅｏｆｔｈｅＲＥａｄｄｉｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｎＡｇＣｕＲＥ；ｓｏｌｄｅｒａｌｌｏｙ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ

近年来，无铅钎料的研究倍受重视。本文在实验的基础上，优选出Ｓｎ２．５Ａｇ０．７Ｃｕ钎料合金，研究稀土不同添加量对其组织、物理以及力学性能的影响，以确定稀土的最佳添加量。

电导率的检测是将０．２ｍｍ厚的轧制薄带做成３ｍｍ宽的长条作试样，然后在其上标注三段尺寸分别为１００ｍｍ﹑８０ｍｍ和６０ｍｍ线段，用

ＺＹ９９８７型数字式电子欧姆表和千分尺分别测其

线电阻值Ｒ及横截面积Ｓ，利用公式（１）求出电阻率!，再求３～５个试样电阻率平均值的倒数，即可得到电导率Ｋ。

１试验方法

试验所用原材料为纯度９９．９％的纯铜、纯银、

纯锡以及纯铅。所添加的稀土为Ｃｅ和Ｌａ混合物。由于所添加稀土是非常活泼的元素，故Ｓｎ

!＝ＲＳ／ｌＫ＝１／!

（１）（２）

２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ钎料合金制备时应在真空中熔炼，

所用设备为５×１０－３Ｐａ的非自耗电炉ＺＨＷ－６００Ａ。

钎料合金的拉伸试验在电子万能试验机上以

钎料金相试样是从其铸锭上截取并用环氧树脂镶嵌，用４００～１２００号水砂纸打磨后，再用４％硝酸酒精溶液腐蚀约１０ｓ。钎焊接头金相试样是沿垂直钎焊面的方向剖开制取，同样用４００～

１ｍｍ／ｍｉｎ的拉伸速度对

试样进行拉伸。图１为钎料合金的拉伸实验试样。

采用ＰＣＲ－１型差分

Ｒ２

１０

#＝５１０

３０

６

１２００号水砂纸进行打磨，然后用盐酸甲醇溶液腐

蚀。在ＸＪ－１６Ｂ型光学显微镜和ＪＳＭ－６５１０扫描电镜上进行金相组织的观察和分析。

图１拉伸试样尺寸

仪测量钎料合金的熔化温度，参比物是Ａｌ２Ｏ３粉末，差热量程２５０μＶ，升温速度为２℃／ｍｉｎ，走纸速度为４ｍｍ／ｍｉｎ。试验绘得差热曲线，然后利用手册［１］将对应的温度范围查出即可。

收稿日期：２００６－０６－２６

作者简介：张金勇（１９８２－），男，河南驻马店人，硕士研究生；电话：

２试验结果与讨论

图２所示为稀土添加量与Ｓｎ２．５Ａｇ０．７ＣｕＲＥ

２．１力学性能

钎料合金拉伸性能的关系。可知，ＲＥ的添加量为

０．０５％时其σｂ最大，为４６．７ＭＰａ；当ＲＥ添加量超

过０．１％时，随着ＲＥ量的增加，σｂ变化不明显，但

０２９－８８４９２６４８；Ｅ－ｍａｉｌ：ｄａｍｉｘａｐｐｌｅ＠ｍａｉｌ．ｎｗｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

４６《热加工工艺》２００６年第３５卷第１９期