低熔点In-Sn-xZn功能合金的组织与性能研究

发布时间：2018-02-05 05:45

  本文关键词： In-Sn-xZn 热学性能 力学性能 电迁移　出处：《哈尔滨理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文基于铟锡共晶合金(In-48Sn)具有较低的熔点(120℃)、良好的塑性和延展性以及良好的抗蠕变性等优点,通过将不同含量的合金化元素锌(质量分数为1.0 wt.%~6.0 wt.%)加入到铟锡近共晶合金基体中,对新型In-(50-x)Sn-xZn铟基合金的组织与性能进行了研究。采用X射线衍射分析仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线能谱仪(EDS)等技术分析了锌的含量及存在形式对该系列合金显微组织的影响。结果表明:In-Sn-xZn系列合金主要由β相,γ相和锌相构成,其中锌相以两种单质的形式存在于合金基体中,分别为块状的初生相和颗粒状的沉淀相。以这两种形式存在于β相中的单质锌相均会对该系列合金的性能产生明显影响。通过对In-Sn-xZn系列合金的热学性能进行分析,可将该系列合金分为包晶组织合金和共晶组织合金两类:锌含量为1.0 wt.%和2.0 wt.%的合金为包晶组织合金,其熔点约为120℃;锌含量为3.0 wt.%~6.0 wt.%的合金为共晶组织合金,其熔点约为108℃。两类合金的微观组织结构存在着明显差异,共晶合金中的β/γ相界面相比于包晶合金来说较清晰。在力学性能上,通过形变强化和第二相强化两种强化机制的共同作用下,使得该系列合金的强度得到了明显提高。其中,In-44Sn-6Zn合金的硬度(HV)和抗拉强度(σb)相比于In-49Sn-1Zn分别增加了约200%和300%,同时延伸率(δ)也随着锌含量的增加而提高。在电学性能上,主要针对该系列合金的抗电迁移性能展开研究。通过对电流加载后合金试样阴阳两极的相成分含量及显微组织变化情况进行对比分析,结果表明:在相同电流载荷的作用下,共晶组织合金的抗电迁移性能明显高于包晶组织合金。结合试样电流加载后的两极显微组织结构特点和成分含量变化分析得出,以两种形式存在的锌相均对原子的定向移动起到阻碍作用。随着锌含量的增多,阻碍效果越明显,从而提高了该系列合金的抗电迁移性能。
[Abstract]:In this paper, indium tin eutectic alloy (In-48SnS) has the advantages of low melting point (120 鈩，

本文编号：1492294