铋对SAC305−xBi/Cu焊接接头显微组织、热性能、力学性能和界面行为的影响

• 作者: Suchart CHANTARAMANEE Phairote SUNGKHAPHAITOON
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料合金 界面行为 力学性能 强化效果 热性能
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 1397-1410
• 页数: 14页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65585-1

摘要

通过添加1％ 和2％(质量分数)的Bi提高SAC305焊接接头的性能,并研究Bi掺杂对SAC305?xBi/Cu焊接接头显微组织、热性能和力学性能的影响.Bi掺杂通过细化初始β-Sn和共晶相改善焊接接头的显微组织.当Bi含量低于2％ 时,Bi溶解到β-Sn基体中形成固溶体;而当Bi含量等于或高于2％时,β-Sn基体中形成Bi的沉淀相.β-Sn基体中的固溶强化和析出强化机制使合金的极限抗拉强度和硬度分别从35.7 MPa和12.6 HV提高到55.3 MPa和20.8 HV,但是伸长率从24.6％降至16.1％.含2％Bi焊接接头断口呈典型脆性断裂形貌.所有焊接接头的界面层由两个平行的IMC层组成:Cu6Sn5层和Cu3Sn层.与SAC305/Cu焊接接头相比,SAC305?xBi/Cu焊接接头的界面层更薄,剪切强度更高.因此,添加少量Bi可以细化SAC305/Cu焊接接头的显微组织,降低熔点并提高其力学性能.