Details

Title: Структура и свойства быстрозатвердевших фольг тройного сплава Bi - In - Sn и спаянного соединения на его основе // Физика и химия обработки материалов: научно-технический журнал. – 2022. – С. 65-70
Creators: Шепелевич В. Г.; Гусакова О. В.; Гусакова С. В.
Imprint: 2022
Collection: Общая коллекция
Subjects: Физика; Физика твердого тела. Кристаллография в целом; тройные сплавы; быстрозатвердевшая фольга; структура быстрозатвердевшей фольги; свойства быстрозатвердевшей фольги; спаянные соединения; микротвердость; фольга тройных сплавов; triple alloys; quick-cured foils; structure of quick-hardened foils; properties of quick-cured foils; soldered joints; microhardness; triple alloy foils
UDC: 539.2
LBC: 22.37
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.30791/0015-3214-2022-2-65-70
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: RU\SPSTU\edoc\68425

Allowed Actions: View

Annotation

Представлены результаты исследования микроструктуры и фазового состава сплава Bi[32]In[41]Sn[27], полученного методом сверхбыстрой закалки из расплава, при скорости охлаждения расплава 105 К/с. Быстрозатвердевший сплав Bi[32]In[41]Sn[27] состоит из эпсилон-фазы (BiIn) и гамма-фазы (Sn[4]In), имеющих дисперсную структуру. Среднее значение хорд d[гамма] случайных секущих, расположенных на сечениях гамма-фазы и среднее значение удельной поверхности межфазной границы S[эпсилон - гамма], образованной эпсилон- и гамма-фазами, зависят от времени выдержки t фольги при комнатной температуре; их зависимости описываются уравнениями d[гамма] = 0,58 + 0,29lnt и S[эпсилон - гамма] = 2,9 - 0,43 lnt. Микротвердость H[мю] фольги сплава Bi[32]In[41]Sn[27] монотонно растет с увеличением времени выдержки при комнатной температуре и достигает насыщения. Последующий изотермический отжиг при 60 С приводит к величине H[мю], равной микротвердости массивного образца, полученного при средних скоростях охлаждения 102 К/с. Химические составы фольги в слое, прилегающем к поверхности кристаллизатора, и в слое фольги, контактирующем с атмосферой, совпадают в пределах погрешности измерения. Фольга сплава имеет микрокристаллическую структуру. В фольге образуется четкая текстура (0001) гамма-фазы и слабовыраженная двойная текстура (211) + (112) эпсилон-фазы, которые не изменяются при отжиге 60 С в течение 2 ч. Фольги сплава Bi[32]In[41]Sn[27] могут быть использованы в качестве припоя, не содержащего вредных компонентов (свинца, кадмия и др.).

The alloy Bi[32]In[41]Sn[27] was produced by fusing the components in quarts ampoules. A piece of alloy of 0.2 g was heated and injected onto the inner polished surface of rapidly rotating copper cylinder with a diameter 20 cm. The alloy was solidified in the form of a foil up 10 cm long and up to 10 mm wide. Foils with a thickness of 30 - 100 micrometers were used for the study. The chemical compositions of the foil in the layers in contact with surface of the mold and the atmosphere are coincided within the measurement error. A rapidly solidified alloy Bi[32]In[41]Sn[27] consists of epsilon-phase (BiIn) and gamma-phase (Sn[4]In) having a dispersed structure. The average value of the chords d[gamma] of random secants located on the sections of gamma-phase and average value of the specific surface area of the interphase boundary S[epsilon - gamma], formed by epsilon- and gamma-phases, depend on the expose time t at room temperature; their properties are described by equations d = 0,58 + 0,29lnt and S[epsilon - gamma] = 2,9 - 0,43lnt, correspondly. The alloy foils have a microcrystalline structure and well-defined texture (0001) of the gamma-phase and poorly expressed double (211) + (112) of the epsilon-phase. Texture are persist during annealing 60 С for 2 hours. The microhardness of the alloy Bi[32]In[41]Sn[27] foils monotonically increases with increasing expose time at room temperature and reaches saturation. Subsequent isothermal annealing at 60 С leads to a microhardness value equal to it of massive sample. The distribution of components in the solder joint between copper plates was investigated. Indium and tin diffuse into the copper plates. The depth of penetration of copper into the joint reaches 3 micrometers. When the soldered copper plates are strained, the breakdown on the junction occurs at 790 N and absolute value of the deformation is 0.8 mm. The conducted investigations of copper solder joints indicate the possible practical use of the alloy Bi[32]In[41]Sn[27] foil as a solder.

Usage statistics

stat Access count: 26
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics