بررسی اثر میزان بیسموت بر ریزساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی لحیم نرم کم نقره Sn0.3Ag0.7Cu

توسعه ی لحیم های نرم بدون سرب، در گرو بهبود خواص آنها در شرایط دانسیته جریان بالاتر و افزایش طول عمر اتصالات لحیمدر شرایط سرویس بوده است. در این میان، آلیاژهای SnAgCu قیمت، خواص و کارایی بهتری نسبت به سایر لحیم های نرمبدون سرب برخوردار هستند. در این پژوهش با اضافه کردن 1% و 3% وزنی بیسموت به لحیم نرم کم نقره Sn0.3Ag0.7Cuبه روش آلیاژسازی ریخته گری و سپس نورد، فویل لحیم کاری ساخته شد. سپس خواص فیزیکی، متالورژیکی و مکانیکی لحیم واتصال حاصل از آن مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص فیزیکی آلیاژهای حاصل شامل دمای ذوب و قابلیت ترکنندگی لحیماندازه گیری شد. بررسی مشخصه های اتصال نیز شامل بررسی ریزساختاری زمینه لحیم و ترکیبات بین فلزی فصل مشترکی توسطمیکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام گرفت. آزمون سختی سنجی و آزمون کشش برشی نیز به منظور ارزیابی خواصمکانیکی صورت پذیرفت. نتایج نشان داد با افزایش 1% و 3% وزنی بیسموت، دمای ذوب آلیاژ به ترتیب 1/2°C و 3/3°C کاهشمی یابد اگرچه در آلیاژ SAC3%Bi برد انجمادی حدود 4°C افزایش پیدا می کند. زاویه ترشوندگی نیز با اضافه کردنبیسموت تا 3% وزنی حدود 11% کم می شود. در آلیاژ حاوی 1% بیسموت، بیسموت به طور کامل در زمینه قلع حل شده و محلولجامد تشکیل می گردد؛ درحالی که در آلیاژ 3% بیسموت، رسوبات ریز بیسموت با اندازه تقریبا 500nm در زمینه تشکیل میشود. در فصل مشترک زیرلایه مسی با زمینه لحیم، ترکیب بین فلزی (5)Cu(6)Sn تشکیل شده که با اضافه کردن بیسموت تا 3%وزنی ضخامت ترکیب بین فلزی فصل مشترکی در مقایسه با فلز پرکننده بدون بیسموت تا 17% کاهش پیدا می کند. نتایج خواصمکانیکی نشان داد آلیاژهای حاوی بیسموت، سختی و استحکام برشی بیشتری نسبت به آلیاژ بدون بیسموت دارند به طوری که بااضافه کردن 1% و 3% وزنی بیسموت در زمینه لحیم پایه، تنش برشی به ترتیب 26% و 47% افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

لحیم نرم بدون سرب کم نقره ، خواص فیزیکی ، خواص مکانیکی ، ریزساختار ، ترکیبات بین فلزی