新型控溫易熔合金的設計與性能研究.pdf

1、易熔合金，是指熔點低于232℃(Sn的熔點)的低熔點合金；通常由Bi、Sn、Pb、In等低熔點金屬元素組成。易熔合金常被廣泛地用做焊料，以及電器、蒸汽、消防、火災報警等裝置中的保險絲、熔斷器等熱敏組件，是一類頗具發(fā)展?jié)摿Φ男滦筒牧?。但目前對易熔合金的基礎理論、成型工藝等方面，尚缺乏系統(tǒng)的研究。 本文利用現(xiàn)有的合金相圖及正交設計方法，從控溫易熔元件的特點及符合環(huán)保的要求出發(fā)，對Bi-Pb-Sn-Cd四元和Bi-Sn-In三元易熔合

2、金的成分進行了優(yōu)化設計，進而利用示差掃描量熱分析儀(DSC)、顯微硬度計、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)等對易熔合金的組織、結(jié)構、熔化特性、硬度、剪切強度、抗拉強度等進行了研究。實驗結(jié)果表明，Bi-Pb-Sn-Cd易熔合金主要由Bi、Pb7Bi3、Sn和Cd相組成；Bi-Sn-In易熔合金由Bi、Sn、BiIn、γ、β、Bi3In5、BiIn2和InBi相等組成。對Bi-Pb-Sn-Cd四元易熔合金，合金的液相線和熔程隨Cd

3、含量的增加而逐漸降低；Cd元素對合金熔程、剪切強度、抗拉強度的影響最大；Sn元素的影響次之；Pb元素的影響最小。對Bi-Sn-In三元易熔合金，合金的熔化區(qū)間較小，流動性好。釬焊接頭的抗拉強度隨In含量的增加呈線性下降；隨Sn含量的增加而上升。 通過成分的優(yōu)化設計，研制出成分為50Bi-24Sn-20Pb-6Cd的低鉛低鎘型易熔合金，及無鉛無鎘的42.6Bi-40.4Sn-17.0In合金；兩類合金的熔點、熔程、硬度、抗拉強度與