snzn无铅钎料压蠕变行为的研究

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1、Sn．Zn无铅钎料压蠕变行为的研究摘要材料加工专业研究生：吕娜指导教师：曾明副研究员本论文对Sn．9Zn，以及添加微量Bi、RE、AI的Sn．97_,n无铅钎料的压蠕变行为进行了研究。主要研究内容与结果如下：(1)在所试验的温度(55℃一100"C)和压力(9．3Mpa--18．6Mra)范围内，Sn．9Zn、Sn．8Zn．3Bi、Sn-9Zn-0．5RE、Sn-8．55盈-o．45越的压蠕变量和压蠕变速率均随着温度的升高和应力的增大而增加，稳态压蠕变速率均符合半经验公式￡。=Ao"4exp[-Qc／(RT)】。(2)在所试验的温度和应力条件下，Sn-9Zn、Sn．8Zn．3Bi、Sn．9

2、Zn．0．5RE、sn一8．55Zn．0．45舢的应力指数n在3“之间，表观激活能和Sn的位错管道扩散激活能相差不大。蠕变主要是位错攀移和位错滑移，并有高温时晶界的滑移参与的蠕变变形机制。(3)Bi固溶于13一Sn基体，形成溶质不均匀分布的集团，这在蠕变过程中增加了位错滑移阻力，阻止扩散性变形机构，从而起到良好的固溶强化作用，即提高了Sn．8Zn-3Bi的蠕变抗力。(4)在Sn．9Zn无铅钎料中添加RE后，一方面，在晶界处形成了复杂的热稳定性化合物，有效地阻止基体Sn原子的扩散，抑制了高温下枝晶的长大和滑移，起到了晶界强化作用，从而提高了钎料的蠕变抗力。另一方面，部分RE元素固溶于B．sn

3、内部，在一定程度上限制了位错的运动，提高了钎料的蠕变抗力。(5)加入趾后，Sn．8．55Zn．0．45A1无铅钎料的组织被细化，并在B．sn的晶界处出现Al的复杂化合物。这种热稳定性高的化合物分布在B．sn的晶界处，形成不连续网络状分布，有效地阻止了基体的原子扩散和滑移，抑制高温下枝晶和晶界的长大和滑移，使位错滑移和攀移所需要的激活能增大，从而提高了蠕变抗力。(6)不可变形微粒的强化作用是与粒子间距呈反比关系，Al化合物的粒子间距小于RE化合物的粒子间距，位错发生滑移和攀移时需要的激活能增大．因此，sn．8．55Zn-0．45舢的稳态蠕变速率总体上低于Sn-9Zn-O．5RE的稳态蠕变速率

4、，表观激活能高于Sn-9Zn．0．5RE的表观激活能。关键词：Sn-Zn合金，无铅钎料，压蠕变，显微组织，应力指数，激活能ⅡStudyOilCompressiveCreepPropertiesoftheSn．．Znlead．．freesolderAbstractMajorinMaterialprocessingengineeringPostgraduate：LVNaSupervisor：AssociateResearcher．ZENGMingInthispaper,thedevelopmentandresearchonSn-9ZnaswellasSn-9Znbasedonlead．free

5、whichwereaddedsomeBi、AI、RE．Themaincontentsandresultsareasfollows：．(1)Withinthetestconditionoftemperature(intherangeof55℃一100℃)andcompressivestress(intherangeof9．3Mpa--18．6MPa)，thecompressivecreepdeformationandcompressivecreeprateofSn-9Zn、Sn一8Zn-3Bi、Sn-8．55Zn-O．45／d、Sn-9Zn-0．5REwerechangedincreased

6、withthemcreasingoftemperatureandcompressivestress，thesteadycreeprateobeysanempiricalequation叠，=Act“exp[-Qc／(Rz)】．(2)ForSn-9Zn、Sn-8Zn-3Bi、Sn-8．55Zn-0．45A1andSn一9Zn-0．5RElead-freesolder,theStressexponentsO)arcbetween3and6atdifferenttemperatures，andtheapparentcreepactivationenergiesarcsimilarunderdif

7、ferentstresses，thecreepmechanismarccontrolledbydislocationglideanddislocationclimb，andthegrainboundarycontributedforitinsomedegree．(3)BisolutesinB—Snmatrix，formthegroupofsolutenon-uniform,whichincreasethedislocat