低熔點In-Sn-xZn功能合金的組織與性能研究.pdf

1、本文基于銦錫共晶合金(In-48Sn)具有較低的熔點(120℃)、良好的塑性和延展性以及良好的抗蠕變性等優(yōu)點，通過將不同含量的合金化元素鋅（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0wt.％～6.0wt.％）加入到銦錫近共晶合金基體中，對新型In-(50-x)Sn-xZn銦基合金的組織與性能進(jìn)行了研究。采用X射線衍射分析儀(XRD)、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及X射線能譜儀(EDS)等技術(shù)分析了鋅的含量及存在形式對該系列合金顯微組織的影響。結(jié)

2、果表明:In-Sn-xZn系列合金主要由β相，γ相和鋅相構(gòu)成，其中鋅相以兩種單質(zhì)的形式存在于合金基體中，分別為塊狀的初生相和顆粒狀的沉淀相。以這兩種形式存在于β相中的單質(zhì)鋅相均會對該系列合金的性能產(chǎn)生明顯影響。
　　通過對In-Sn-xZn系列合金的熱學(xué)性能進(jìn)行分析，可將該系列合金分為包晶組織合金和共晶組織合金兩類:鋅含量為1.0 wt.％和2.0 wt.％的合金為包晶組織合金，其熔點約為120℃;鋅含量為3.0wt.％～6.0w

3、t.％的合金為共晶組織合金，其熔點約為108℃。兩類合金的微觀組織結(jié)構(gòu)存在著明顯差異，共晶合金中的β/γ相界面相比于包晶合金來說較清晰。在力學(xué)性能上，通過形變強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化兩種強(qiáng)化機(jī)制的共同作用下，使得該系列合金的強(qiáng)度得到了明顯提高。其中，In-44Sn-6Zn合金的硬度(HV)和抗拉強(qiáng)度(σb)相比于In-49Sn-1 Zn分別增加了約200％和300％，同時延伸率(δ)也隨著鋅含量的增加而提高。在電學(xué)性能上，主要針對該系列合金的抗